車軸藻類クレブソルミディウムを用いた、植物の乾燥ストレス情報伝達経路の起源の解明

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研究代表者は植物が陸上に進出した要因を明らかにするために、陸上植物の側系統群に属するストレプト藻類クレブソルミディウムのゲノム解析に基づき、陸上環境への適応機構の進化過程を明らかにしてきた。その中で陸上植物においてアブシジン酸シグナル伝達経路であり乾燥応答に関与するbZIP型転写因子AREBがクレブソルミディウムにも存在し、乾燥応答に関与していることを明らかにした。本研究は陸上植物の乾燥およびABAシグナル伝達機構の成立過程を明らかにするために、クレブソルミディウムにおける乾燥情報伝達機構を明らかにすることを目指す。本年度は陸上植物のABAシグナル伝達機構においてAREBと共同して正の調節因子として作用するABI3転写因子のクレブソルミディウムの類似した４つの転写因子について乾燥応答遺伝子への関与の解明を進めた。シロイヌナズナとゼニゴケのABI3遺伝子、クレブソルミディウムの類似転写因子およびシロイヌナズナとクレブソルミディウムのABI3遺伝子のキメラタンパク質をエフェクター、クレブソルミディウムの乾燥応答遺伝子プロモーターの下流に接続したGUS遺伝子をレポーターとして、ベンサミアナタバコを用いたレポーターアッセイによりに解析を行った。その結果、これらの転写因子は乾燥応答遺伝子に結合することが推定されたが、標的遺伝子の転写を活性化せず、むしろ抑制することが示唆された。したがって、クレブソルミディウムが分岐するより前の段階で、AREBが乾燥応答の正の調節因子として機能するようになった一方、ABI3はそれより後の段階で乾燥応答を正に誘導に関与することを明らかにすることができた。