生物科学セミナー　第839回 平成19年10月31日（水）16：30〜18：00

講演題目：気孔孔辺細胞における青色光シグナル伝達系の解析

講演者名：木下　俊則（名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻）

講演の概要

　　植物の表皮に存在する気孔は、光合成に必要な二酸化炭素の唯一の取り入れ口で、刻々と変動する環境変化に応答してその開度を調節している。気孔を構成する一対の孔辺細胞は、光、特にシグナルとして作用する青色光に応答して気孔を開口させ、植物と大気間のガス交換を促進し、乾燥ストレス下では植物ホルモン・アブシジン酸に応答して気孔を閉鎖し、植物体からの水分損失を防いでいる。

　　　これまでの研究により、私たちは、青色光は孔辺細胞に発現する青色光受容体フォトトロピン（phot1と phot2）によって受容され、細胞膜H⁺-ATPaseを活性化することにより気孔開口の駆動力を形成していることを明らかにした。また、フォトトロピンから細胞膜H⁺-ATPaseに至るシグナル伝達において、タイプ１プロテインホスファターゼが正の制御因子として関与することを見いだした。現在は、より詳細な青色光シグナル伝達の分子機構を明らかにすることを目的として、様々なスクリーニングによりシロイヌナズナの気孔開度変異体の単離を進めている。本講演では、これまでの研究経緯と現在進めている研究内容について紹介したい。

参考文献

Shimazaki et al. (2007) Light regulation of stomatal movement. Annual Review of Plant Biology 58: 219-247.

木下俊則、島崎研一郎（2006）「気孔の開口を駆動する細胞膜H⁺-ATPase」蛋白質核酸酵素 51, 871-876.

Takemiya et al. (2006) Protein phosphatase 1 positively regulates stomatal opening in response to blue light in Vicia faba. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 13549-13554.

Kinoshita et al. (2001) phot1 and phot2 mediate blue light regulation of stomatal opening. Nature 414, 656-660.

Kinoshita and Shimazaki (1999) Blue light activates the plasma membrane H⁺-ATPase by phosphorylation of the C-terminus in stomatal guard cells. EMBO Journal 18, 5548-5558.

理学部生物学科植物学コース