九州大学大学院理学研究院教授の島崎研一郎氏と助教の武宮淳史氏のグループは、青色光に応答して気孔を開口させるタンパク質 BLUS1 キナーゼを発見した。

植物は気孔が開口すると蒸散による気化熱により葉温が低下する。研究グループはこの現象に着目し、赤外線サーモグラフィを用いて、青色光を照射しても気孔が開口せず葉温が低下しない突然変異植物を見つけた。この変異体の原因遺伝子がこれまで全く機能の知られていない新規のプロテインキナーゼの遺伝子であることを突き止め、BLUS1（BLUE LIGHT SIGNALING1）と名付けた。さらに、BLUS1がフォトトロピンによるリン酸化により活性化され、気孔開口の駆動力を形成させることを見出した。

BLUS1は植物が種子植物に進化する過程で獲得された遺伝子で、光合成を増大するのに役立っている。 BLUS1キナーゼの働きにより、植物は太陽光に応答して気孔を大きく開口し、光合成を増大させている。このキナーゼの働きが失われると、光合成が通常の植物の半分にまで低下することがわかった。

このタンパク質は、青色光により活性化され、下流にシグナルを伝えて気孔開口の駆動力を形成させることがわかった。このタンパク質は、シダ植物より下等な植物種には存在せず、裸子植物や被子植物の生存領域拡大に寄与したと考えられる。今後、二酸化炭素吸収能に優れ成長の速い植物の開発への応用が期待される。

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