炭素代謝の多様性とその制御機構の解明（１９０）

• 課題番号: 169
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: 生理機能・物質変換研
• 研究期間: 完１１～１３（１２）
• 年度: 2000
• 摘要: 植物における炭素の固定・代謝・蓄積の過程は、植物種により多様に分化している。本研究では、作物・植物の炭素代謝機構の多様性の実態を明かにするとともに、その制御機構を検討する。１１年度は、C4植物であるアマランサスの葉を構成する様々な細胞における光合成炭素代謝酵素の蓄積を免疫電顕法により解析した。この結果、ピルビン酸Piジキナーゼ(PPDK)やRubiscoは葉肉細胞や維管束鞘細胞だけでなく、維管束柔細胞、伴細胞、表皮細胞、孔辺細胞などの他の葉構成細胞にも広く蓄積していることが見い出された。このことから、C4植物の葉における炭素代謝酵素の細胞特異的な発現は、従来考えられていた以上に複雑であることが明かとなった。１２年度は、CAM型光合成における細胞質型と葉緑体型のPPDKの役割を検討するために、乾燥ストレスや加齢によりC3型からCAM型に変換するベニベンケイを用いて、両PPDKタンパク質の発現様式を解析した。この結果、C3型からCAM型の誘導に伴い、細胞質型PPDKの蓄積量の増大が葉緑体型PPDKの蓄積量の増加と厳密に連動して起こることが判明し、両PPDKタンパク質がいづれもCAM光合成に対し機能的役割を持っていることが明かとなった。今後、これらのPPDKの活性が光等の環境要因によりどのように調節制御されているのか、詳細な解析を要す。
• カテゴリ: アマランサス 乾燥