植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで - 文部科学省 科学研究費補助金 新学術領域研究 平成22年度~26年度

A01 公募研究:個別刺激応答機

低温感知からPIF4分解までの分子機構の解明

研究代表者 古本 強 龍谷大学文学部農学研究所・教授 研究代表者ホームページ
連携研究者 柘植 知彦 京都大学大学院化学研究所・准教授

研究概要

 植物は、光環境以外にも、通常生育温度変化範囲内での温度変化によって形態変化を引き起こす。この現象については、比較的穏やかな高温(28度)条件下での徒長現象そのものは多くの植物種で知られているにもかかわらず、その温度環境感覚の分子機構はまったくといってよいほど理解されていない。
 申請者はこれまでに、大気温度に応じた伸長成長の分子機構の解明の端緒として、28度条件下で伸長できない変異体を単離し、原因遺伝子がPIF4であることを明らかにした。ついで、恒常的に発現させた外来性のPIF4タンパク質が16度の低温処理で不安定化されることを独自に見出した。これらの結果は、ファイトクロームを介した光環境感覚について中心的に機能する転写因子であるPIF4が温度環境感覚においても鍵因子として機能する二つの環境要因の統合因子として機能することを意味する。穏やかな大気温度の低下をPIF4タンパク質量の調節として伝える未知のシグナル伝達機構の存在が示唆されたことから、植物の低温感受機構を明らかにする分子遺伝学的実験を計画している。
(1) 低温下でのPIF4タンパク質の分解に不全を起こす変異体を解析する。
(2) 既知のF-box変異体でのPIF4タンパク質の挙動調査
これらの実験により、温度環境感覚の分子機構を明らかにしたい。

図:概要図

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Copyright ©2010 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで」