[プレスリリース]
植物が光を感じる分子メカニズムの一端を解明
— 光屈性を担う青色光受容タンパク質フォトトロピン光受容ドメインの構造解析に成功 —

本研究成果のポイント
○ 植物青色光受容タンパク質フォトトロピン1およびフォトトロピン2の光受容ドメインLOV（光・酸素・電圧；Light-Oxygen-Voltage 感受性）1の立体構造を決定
○ 生体内シグナル伝達に関わるタンパク質相互作用様式について新たな知見


慶應義塾大学（塾長 安西祐一郎）、公立大学法人大阪府立大学（理事長・学長 南努）、財団法人高輝度光科学研究センター（理事長 吉良爽）、独立行政法人理化学研究所（理事長 野依良治）は共同で、植物の光屈性など光合成の効率化にかかわるさまざまな生理反応をつかさどる青色光受容タンパク質のフォトトロピン1とフォトトロピン2の光受容ドメインの1つである、LOV1の立体構造を解明しました。

解析の結果、いずれのフォトトロピンのLOV1ドメインも二量体を形成しており、フォトトロピン分子が植物の細胞内でLOV1ドメインを介した二量体として存在することが強く示唆され、LOV1ドメインの結合様式が2種類のフォトトロピン間で異なることが明らかになりました。この結果、フォトトロピンの光感受性を担うLOV1ドメインの結合様式が、フォトトロピン1と2の光強度感受性を制御している可能性がでてきました。

今回の成果によって、植物の生育にとって重要な役割を果たす青色光受容の分子基盤の一端が解明されたことになります。さらにLOVドメインが、生体内シグナル伝達に関わるタンパク質間相互作用部位に見られる主要なドメイン構造であるPASドメインファミリーに属することから、今回の構造解析結果は、生体内シグナル伝達におけるタンパク質間相互作用様式について新たな知見を付け加えました。

本研究成果は、慶應義塾大学理工学部の中迫雅由教授（理研放射光科学総合研究センター客員主管研究員）、大阪府立大学大学院理学系研究科の徳富哲教授らのグループの共同研究によるものです。研究成果の詳細は、米国の科学誌『Journal of Molecular Biology』のオンライン版として公開されました。また、9月5日発売の冊子体の表紙に採用されます。

プレスリリース全文は、以下をご覧ください。