ポイント
- 植物の細胞膜プロトンポンプを直接リン酸化して活性化するキナーゼを特定した
- C5およびC7グループのRaf型キナーゼが複合体を形成し、プロトンポンプのThr881をリン酸化する“起動装置”として機能することを発見した
- この起動原理がコケから被子植物まで保存され、4億年以上維持されてきた植物共通の「生命維持OSのコード」であることを解明した
- この起動装置に光とCO2シグナルが統合されることで朝に気孔が開く分子メカニズムを解明した
- 地球のガス交換を支える分子基盤を提示し、環境適応型作物の開発などへの応用に期待
植物は、毎朝“スイッチが入る”ことで活発な生命活動を開始します。本研究は、そのスイッチの正体を分子レベルで初めて突き止めました。本研究は、東京農工大学 大学院農学研究院 生物システム科学部門の梅澤 泰史 教授および同大学 大学院生物システム応用科学府の高瀬 緋奈乃 氏（博士課程2年）を中心に、名古屋大学、山口大学、東京理科大学、宇都宮大学との共同研究として行われました。
本研究では、植物の生命活動を駆動するエンジンである細胞膜プロトンポンプを直接活性化する“起動装置”が、C5およびC7グループに属するRaf型キナーゼの複合体であることを明らかにしました。さらに、この仕組みが光と二酸化炭素（CO2）の変化に応答して働くことで、植物が毎朝気孔を開くメカニズムを分子レベルで説明できることを示しました。この一連の過程は試験管内で再構成され、理論だけでなく実験的にも裏付けられました。
本研究成果は、「Science」（現地時間2026年5月14日付）に掲載されました。
本研究は、日本学術振興会 科学研究費助成事業（JP23K27190、JP23H04192、JP22K19170）、生物系特定産業技術研究支援センター ムーンショット型農林水産研究開発事業（JPJ009237）、武田科学振興財団 生命科学研究助成（2022025571）、科学技術振興機構 先端国際共同研究推進事業（ASPIRE）（JPMJAP24A1）などの支援を受けて行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（1.13MB）
＜論文タイトル＞
- “Raf-like protein kinase heterocomplexes directly regulate the plant plasma membrane H+-ATPase”
- DOI：10.1126/science.adx9533
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