抄録
高等植物の気孔は青色光に応答して開口する。この気孔開口は孔辺細胞の細胞膜H+-ATPaseに駆動され、光シグナルはフォトトロピンに受容されることが分かっている。しかし、フォトトロピンから細胞膜H+-ATPaseへの情報伝達は未解明である。本講演では、この2つの物質の間の情報伝達の最近の成果を報告する。フォトトロピンは典型的な Ser/Thrプロテインキナーゼで、細胞膜H+-ATPaseはSer/Thrキナーゼによるリン酸化により活性化されるので、フォトトロピンが細胞膜H+-ATPaseをリン酸化する可能性が考えられたが、その間をタイプ1プロテインフォスファターゼ (PP1)が仲介していた。一方、フォトトロピンは光照射によって自己リン酸化されるタンパク質として発見されたが、その生理的役割は不明であった。質量分析によってリン酸化部位はN-末、LOVドメイン、キナーゼドメイン、C-末にわたって8つ存在することが分かった。この中でキナーゼドメイン中の2つのサイトが機能的な働きを示し、他の部位は情報伝達に必要でなかった。また、このリン酸化部位は気孔開口のみならずフォトトロピンの仲介する光屈性、葉緑体運動、葉の平滑化に共通に必要であった。最後に、シダの気孔は高等植物とは異なり青色光特異的気孔開口は示さず、孔辺細胞葉緑体が開口に重要な役割を果たす事を紹介したい。
