気孔は、植物の葉に見られる小さな毛穴であり、二酸化炭素や水蒸気などのガスの交換を調節する責任があります。気孔が開いていると、二酸化炭素が植物に入り、水蒸気が放出されます。ただし、気孔が閉じられると、水の損失が減少しますが、二酸化炭素の摂取も限られています。
ケンブリッジ大学とジョン・イネス・センターの科学者が率いる研究チームは、気孔の開閉を制御する上で重要な役割を果たすKT1（SKT1）のサプレッサーと呼ばれるタンパク質を特定しました。 SKT1は、受容体様キナーゼ（RLK）として知られるタンパク質のファミリーのメンバーであり、植物のさまざまなシグナル伝達経路に関与しています。
遺伝的、生化学的、およびイメージング技術の組み合わせを使用して、研究者はSKT1が気孔開口の負の調節因子として作用することを示しました。 SKT1が存在する場合、気孔は閉じたままで、水の損失を防ぎます。ただし、SKT1が除去または抑制されると、気孔が開き、ガス交換が可能になります。
研究者はまた、SKT1が気孔の動きに関与することが知られているKAT1と呼ばれる別のタンパク質と相互作用することを発見しました。この相互作用は、SKT1とKAT1が協力して気孔機能を調節することを示唆しています。
「私たちの研究は、気孔運動の制御におけるSKT1の役割を明らかにし、気孔調節の根底にある分子メカニズムに関する洞察を提供します」とケンブリッジ大学のポスドク研究者であり研究の主著者であるエレニ・ヴァツイオ博士は述べました。 「植物が気孔の行動をどのように制御するかを理解することは、特に水不足と気候変動の増加に直面して、作物の性能を改善するために重要です。」
気孔運動の重要な調節因子としてのSKT1の発見は、植物の水使用効率と二酸化炭素同化に関する研究のための新しい手段を開きます。環境条件の変化における植物の性能と回復力を改善するために、SKT1と関連するタンパク質を操作する可能性を探るためには、さらなる研究が必要です。
