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植物:Ca2+/カルモジュリンはブラシノステロイドの生合成および植物の成長にきわめて重要である

Nature 437, 7059 doi: 10.1038/nature03973

ブラシノステロイドは植物特有のステロイドホルモンであり、環境因子、中でも光を植物の成長および発達と結びつけるのに重要な役割を担っている。内因性のブラシノステロイドが環境刺激に応じてどのように変化するのかはほとんど知られていない。Ca2+/カルモジュリンは環境刺激の感知および変換に不可欠な役割を持っている。Arabidopsis のDWARF1(DWF1)は、24-メチレンコレステロールからカンペステロールへの変換というブラシノステロイド生合成の初期段階を司っている。本論文では、DWF1がCa2+/カルモジュリン結合タンパク質であり、DWF1が機能するためにこの結合が極めて重要であることを示す。部位特異的変異体および欠失変異体を用いた分子遺伝学的解析により、in plantaではカルモジュリンが結合しなければDWF1の機能が完全に失われることがわかった。また、相補性試験ではカルモジュリン結合が部分的に失われると弱い矮性表現型が生じた。これらの結果は、Ca2+/カルモジュリンを介するシグナル伝達がDWF1の機能制御に極めて重要な役割を担っていることを直接的に実証している。さらに、他種の植物のDWF1オーソログにも類似のCa2+/カルモジュリン結合ドメインが見られ、これはDWF1およびその相同体のCa2+/カルモジュリンによる制御が植物で一般的であることを示唆している。今回の結果は、DWF1オーソログのCa2+/カルモジュリン結合特性を変化させることによって個体サイズを調節した作物を作り出す可能性を提起するものである。

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