プラスチドリボソームストレス応答機構の解明

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本研究では、植物が持つ真核型リボソーム、プラスチドリボソームの異常に伴うストレス応答の分子機構を明らかにする。真核型リボソーム、プラスチドリボソームに対応するストレス応答をそれぞれeukaryotic ribosome stress response (e-RSR), plastid RSR (p-RSR)と呼ぶ。まず、p-RSRに関与する新規因子を見出すため、シロイヌナズナのp-RSRを示す変異株であるrfc3のサプレッサー変異株10系統を用いて次世代シークエンス解析を行った。その結果、プラスチド内プロテオームの恒常性やRNA代謝に関与する因子の変異が見出された。これらの変異がrfc3サプレッサーの原因遺伝子であるか、検証を進めることでp-RSRの遺伝的概要を知ることができる。次に、rfc3サプレッサーから見出されたプラスチドタンパク質SPRT1の相互作用因子を生化学的に解析するため、p35S::SPRT1-GFP/rfc3 sprt1の作出を進めた。形質転換当代では強いGFP蛍光が認められたものの、次世代では遺伝子サイレンシングが生じたため、適切なプロモーターを用いてSPRT-GFPを発現させる系統を再度作成する必要がある。p-RSRの動態を生化学的に解析するための予備実験として、野生型植物を翻訳阻害剤で処理しp-RSRの正の制御を行うNAC型転写因子遺伝子SZK1の発現上昇を解析した。原核型翻訳阻害剤のエリスロマイシンを含む培地で生育させると、SZK1の発現レベルが約12倍上昇した。一方、5日間生育させた植物に対しエリスロマイシン処理を行っても、SZK1は約4倍にしか誘導されなかった。この結果はp-RSRは全身的ではなく分裂組織などで局所的に誘導される可能性を示唆し、p-RSRの解析を進めるための材料や処理条件の最適化を行う上で重要な知見が得られた。