論文）2つのラボが同一種のアブシジン酸受容体関連タンパク質を報告

Regulators of PP2C Phosphatase Activity Function as Abscisic Acid Sensors
Ma et al.  Science (2009) 324:1064-1068.
DOI: 10.1126/science.1172408

Abscisic Acid Inhibits Type 2C Protein Phosphatases via the PYR/PYL Family of START Proteins
Park et al.  Science (2009) 324:1068-1071.
DOI: 10.1126/science.1173041

NEWSFOCUS
Stressed Out Over a Stress Hormone
Elizabeth Pennisi  Science (2009) 324:1012-1013.
DOI: 10.1126/science.324_1012

これまでに幾つかのアブシジン酸（ABA）受容体に関する報告がなされているが、どれも今一つ決め手に欠けていた。今回、Science誌5月22日号で2つの研究室が異なるアプローチで同定した同一種のタンパク質をABA受容体候補として報告している。

ミュンヘン工科大学のErwin Grillらのグループは、ABAシグナル伝達の負の調節因子であるタイプ2Cタンパク質フォスファターゼ（PP2C）のABI1、ABI2がABAシグナル伝達にとって重要であると考え、酵母ツーハイブリッド系によりABI2と相互作用を示すタンパク質のスクリーニングを行なった。そして、regulatory component of ABA receptor 1（RCAR1）と命名した機能未知のタンパク質（At1go1360.1）を見出した。このタンパク質は幾つかの植物種でホモログがみられ、シロイヌナズナでは14個からなるファミリーを構成している。ABIのフォスファターゼ活性はABAを添加しても僅かしか低下しないが、RCAR1存在下ではほぼ完全に活性を抑えた。RCAR1はABA結合能を有しており、他のRCARファミリーのタンパク質もABAを介してABIのフォスファターゼ活性を抑制した。また、RCAR1 転写産物量をRNAiもしくは過剰発現で操作することで、ABAシグナル伝達を介した遺伝子発現、気孔の開閉、種子発芽、栄養成長に変化が見られ、発現抑制するとABAの感受性が低下し、過剰発現させると感受性が増した。

カルフォルニア大学リバーサイド校のSean R. Cutlerらのグループは、これまでにABA受容体が単離されていない理由は機能重複した複数の受容体が存在するか受容体が生命維持にとって重要であるためであると考え、化学遺伝学的手法による単離を試みた。彼らはピラバクチン（pyrabactin）という物質が種子発芽や乾燥耐性といった幾つかのABA応答における選択的アゴニスト（作動薬）であることを見出し、PYRABACTIN RESISTANCE 1（Pyr1 ）変異体を単離した。そしてマップベースクローニングにより原因遺伝子がSTARTドメインスーパーファミリーのシクラーゼサブファミリーのメンバーをコードしており、Pry1 と類似性の高い遺伝子（PYR1-Like, Pyl ）が13個あることを突き止めた。Pyr/Pyl は種子と孔辺細胞で強く発現しており、複数のPyr/Pyl が欠損した変異体では、種子発芽、根の成長、RD29A の発現誘導、SnRK2フォスフォリラーゼの活性化に関してABAに対する感受性が低下していた。さらに、酵母ツーハイブリッド系によりPYR1と相互作用を示すタンパク質のスクリーニングを行ない、PP2CのHAB1を単離した。そして、PYR1とPP2CがABA存在下で結合し、これによりPP2Cのフォスファターゼ活性が阻害されることが示された。

いずれの論文も、ABAシグナル伝達の負の制御因子であるタイプ2Cタンパク質フォスファターゼ（ABI1、ABI2、HAB1）の活性をABA存在下で阻害するタンパク質としてRCAR/PYRを報告している。しかしながら、細かい点で両者の結果には相違が見られるようである。NEWSFOCUSのコーナーに書かれているが、ABAは植物がストレスに対応するための植物ホルモンだが、植物科学分野のストレスとなっている。