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本研究は、アブラナ科植物の自家和合性変異株の原因遺伝子として新たに見出された膜アンカー型細胞質キナーゼMLPKに着目し、自家不和合性の情報伝達系におけるMLPKの機能を解明することを目的として行った。主要な研究成果は、以下の通り。
1.MLPKの発現様式の解析
MLPK遺伝子が翻訳開始点を異にする2種類の転写産物を生産すること、1種類は主に柱頭で、もう1種類は多くの組織で発現していることを明らかにした。また、いずれも異なる様式で細胞膜上に局在すること、この膜局在性が自家不和合性の情報伝達に必須であることを明らかにした。
2.MLPKの活性化機構の解析
MLPKがSP11を認識するSRKと受容体複合体を形成している可能性は低く、SRKの下流の情報伝達系で機能している可能性が高いことを明らかにした。しかし、SRKとMLPKの直接的な相互作用や、自家不和合性反応時にMLPKがリン酸化等により活性化されているといった証拠は得ることは出来なかった。
3.MLPKの標的分子の解析
酵母Two-hybrid法により、MLPKと相互作用する柱頭タンパク質を複数見出した。この内の4つの候補因子については、大腸菌を用いて組換えタンパク質を作製し、in vitroにおけるMLPK発現タンパク質との相互作用を確認した。また、in vitroリン酸化実験により、MLPKの基質となってリン酸化されることを明らかにした。今後、これら候補因子の発現部位の確認や形質転換実験を通じて、自家不和合性の情報伝達への関与を明らかにしていく予定である。