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植物:受容体GID1によるジベレリン認識の構造的基盤

Nature 456, 7221 doi: 10.1038/nature07546

ジベレリン(GA)は植物の多くの発達過程に必須の植物ホルモンである。核内GA受容体GIBBERELLIN INSENSITIVE DWARF1(GID1)は、ホルモン感受性リパーゼ(HSL)と似た一次構造をもつ。今回我々は、GA4およびGA3と結合したイネ(Oryza sativa)GID1(OsGID1)の結晶構造を1.9Å分解能で解析した。これら2つの複合体の全体構造は、アミノ末端のふたを除けば、HSLと似たα/β水解酵素型構造である。GA結合ポケットはHSLの基質結合部位に対応している。OsGID1の結晶構造を基に、我々はGA結合に重要な残基に突然変異を起こさせ、その結合能を調べた。ほとんどすべての変異体が活性がないか、あるいは非常に低い活性しか示さなかったので、構造解析で明らかになった残基がGA結合に重要であることが確認された。133番目のIleを、イワヒバ属イヌカタヒバ(Selaginella moellendorffii)のGID1のこれに対応するLeuまたはValに置換することにより、2β-水酸化GA4であるGA34への結合親和性が増大した。これらの観察は、GID1がHSLに由来し、植物の進化の過程で、GA結合に関与するアミノ酸に適応することで、生理活性をもつGAへのより厳密な選択性とより高い親和性を獲得するように、さらなる変化を経てきたことを示唆している。

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