40Sリボソームタンパク質S6がSjAUREOと相互作用してブルーライトに応答することを明らかにした

The 40S Ribosomal Protein S6 Response to Blue Light by Interaction with SjAUREO in .

• Hexiang Luan
• Jianting Yao
• Zhihang Chen
• Delin Duan

抄録

ブルーライト(BL)は水生植物や陸上植物の成長・発達の制御に重要な役割を果たしている。光合成を行うストラメノパイル藻類で確認された最近のBL光受容体であるAureochrome (AUREO)は、多孔質植物(ケルプ)の光形態形成や初期発生に関与している。しかし、BL条件下でのSjAUREOとの相互作用因子は明らかにされていない。そこで本研究では、幼生胞子植物に白色光（WL）処理、BL処理、暗闇（DK）処理を行い、それぞれ5×10以上のCFUと組換え率100％の高品質cDNAライブラリーを構築した。構築したcDNAライブラリーをもとに、SjAUREOのインタラクターをスクリーニングし、解析した。その結果、BL cDNAライブラリーからは16個の予測タンパク質をコードする遺伝子が84個、DK cDNAライブラリーからは18個の予測タンパク質をコードする遺伝子が68個、WL cDNAライブラリーからは19個の予測タンパク質をコードする遺伝子が74個存在することがわかった。予測されたすべてのタンパク質は、SjAUREOと別々に発現させた場合、SjAUREOと相互作用すると推定される。また、BL処理したcDNAライブラリーには他の2つのライブラリーを除いてのみ存在し、細胞増殖に必須であり、細胞周期の進行に関与する40Sリボソームタンパク質S6（RPS6）を選択し、詳細な解析を行った。その結果、幼生胞子植物の基底翼（メリステム領域）では転写が高く、遠位部では転写が低いことが明らかになった。以上の結果から、RPS6はBLを介したコンブの細胞分裂と光形成にSjAUREOとの相互作用により大きく関与していることが示唆された。

Blue light (BL) plays an important role in regulation of the growth and development of aquatic plants and land plants. Aureochrome (AUREO), the recent BL photoreceptor identified in photosynthetic stramenopile algae, is involved in the photomorphogenesis and early development of porophytes (kelp). However the factors that interact with the SjAUREO under BL conditions specifically are not clear. Here in our study, three high quality cDNA libraries with CFU over 5 × 10 and a recombination rate of 100% were constructed respectively through white light (WL), BL and darkness (DK) treatments to the juvenile sporophytes. Based on the constructed cDNA libraries, the interactors of SjAUREO were screened and analyzed. There are eighty-four genes encoding the sixteen predicted proteins from the BL cDNA library, sixty-eight genes encoding eighteen predicted proteins from the DK cDNA library, and seventy-four genes encoding nineteen proteins from the WL cDNA library. All the predicted proteins are presumed to interact with SjAUREO when co-expressed with SjAUREO seperately. The 40S ribosomal protein S6 (RPS6), which only exists in the BL treated cDNA library except for two other libraries, and which is essential for cell proliferation and is involved in cell cycle progression, was selected for detailed analysis. We showed that its transcription was up-regulated by BL, and was highly transcribed in the basal blade (meristem region) of juvenile sporophytes but less in the distal part. Taken together, our results indicated that RPS6 was highly involved in BL-mediated kelp cellular division and photomorphogenesis by interacting with SjAUREO.