植物における二成分リン酸化シグナル伝達系：ホルモン応答から概日リズムまで

Two-component phosphorelay signal transduction systems in plants: from hormone responses to circadian rhythms.

• Takeshi Mizuno

抄録

原核生物におけるシグナル知覚/伝達の最も基本的で広範なメカニズムの一つは、一般的に"二成分調節システム(TCS)"と呼ばれています。TCSの概念は、モデル原核生物である大腸菌を用いた広範な研究から、すでに10年前に導入されています。高等植物シロイヌナズナをモデルとした最近の研究の結果、真核生物種におけるTCSの汎用性について、新たなシナリオを知ることになった。植物では、TCSはホルモン（サイトカイニンやエチレンなど）に反応して植物の高度な発達を制御するシグナル伝達機構に重要な役割を果たしている。一方で、TCSのユニークな変異体は、概日リズムを生成する植物の時計機能に本質的に組み込まれており、また、この規則的に回転する世界の時間と季節を教えてくれます。このレビューでは、高等植物のTCSに関する最近の研究の進展について、特に高等植物のモデル植物であるシロイヌナズナに焦点を当てて議論する。

One of the most fundamental and widespread mechanisms of signal perception/transduction in prokaryotes is generally referred to as the "two-component regulatory system (TCS)." The concept of TCS has already been introduced a decade ago from extensive studies on the model prokaryotic bacterium Escherichia coli. Results of recent studies on the model higher plant Arabidopsis thaliana have led us to learn a new scenario as to the versatility of TCS in eukaryotic species. In the plant, on the one hand, TCS are crucially involved in the signal transduction mechanism underlying the regulation of sophisticated plant development in response to hormones (e.g., cytokinin and ethylene). On the other hand, a unique TCS variant is essentially integrated into the plant clock function that generates circadian rhythms, and also tells us the time and season on this regularly spinning and revolving world. In this review, recent progress with regard to studies on TCS in higher plants will be discussed, focusing particularly on the model higher plant Arabidopsis thaliana.