activities 植物細胞シグナル学グループの武宮淳史教授らの研究成果がNature Communications誌に掲載
植物細胞シグナル学グループの武宮淳史教授らの研究グループが、植物が青色光に応答してデンプンを分解し、気孔開口を促進する新たな分子メカニズムを解明しました。
気孔は、植物の表皮に存在する一対の孔辺細胞によって形成される微小な孔であり、青色光に応答して開口し、光合成に必要な二酸化炭素（CO₂）の取り込みを促進します。孔辺細胞は表皮細胞の中で唯一葉緑体をもち、光合成によって葉緑体中にデンプンを蓄積します。青色光はこのデンプンを迅速に分解する作用をもち、その分解によって生じた糖や有機酸などが気孔開口を促進すると考えられています。しかし、この過程を制御する分子メカニズムはこれまで明らかになっていませんでした。
本研究では、青色光によって特異的にリン酸化※1されるタンパク質「WDR48※2」を発見し、この因子が孔辺細胞におけるデンプン分解に必須であることを明らかにしました。さらに、WDR48は青色光受容体であるフォトトロピン※3と結合し、青色光依存的にリン酸化される基質であることを示しました。
本成果により、青色光がデンプン分解を介して気孔開口を制御する新たな仕組みが明らかとなりました。この仕組みを応用し、気孔開口を人為的に制御することで、光合成効率や水利用効率を向上させ、食料およびバイオエネルギー生産に資する作物の開発につながることが期待されます。
本研究成果は、2026年3月6日にイギリス科学誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
https://www.yamaguchi-u.ac.jp/weekly/48193/index.html
https://www.nature.com/articles/s41467-026-70314-5
