高等植物における光周性花成と概日機構に関する研究

概日時計は、生物界全般に存在する普遍的な制御機構である。近年、シロイヌナズナ （Arabidopsis thaliana）において、LHY(LATE ELONGATED HYPOCOTYL)、 CCA1(CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1)、TOC1（TIMING OF CAB EXPRESSION 1）、 PRRs (Pseudo Response Regulators)が概日リズム制御因子として役割を担っていることが示唆されている。概日時計が光周期依存型の花成誘導において重要な役割を果たしていることが示唆されているが、花成以外の植物の生存や農業的にも重要な器官伸長等の形質をどの様に制御されているかはほとんど分かっていない。本研究では、概日リズム関連遺伝子の変異体の解析により、様々な出力系における概日時計制御機構を解明することを目的とする。

高等植物の概日リズム機構に関する生化学的研究

植物の計時機構をテーマとし、特に、時計の中心振動体として機能するLHYおよびCCA1に注目し、それらが花成にどのような影響を及ぼし得るかを、遺伝学的・生化学的に解析している。LHY、CCA1は共にN末端にMyb領域を持つ転写因子であることが示唆されており、もう一つの重要な中心振動体であるTOC1の発現を負に制御する。TOC1はLHY、CCA1の発現を正に制御しており、これら３つの因子はフィードバックループとして機能することが示唆されている。LHY、CCA1の両方の機能を欠いた変異体lhycca1は、短日条件下では早咲き、恒明条件下では遅咲きになるというたいへんユニークな表現型を示す。それらのサプレッサー変異体から、ELF3、MADS-box因子であるSVP、FLCが同定されている。現在、これらの因子とLHY、CCA1との機能的な相互関係について主にタンパク質レベルでの解析を進めている。