植物は、光合成に基盤を置く生活方法を選ぶことで、動物とは異なる進化の路を歩んできた。その過程で植物は、独特な光応答機構を発達させることにより、巧みに光環境を認識しこれに対処することを可能にしてきた (
研究の背景)。我々の研究室では、これらの応答の機構を分子レベルで解析している。詳細な研究内容については下記項目を参照して下さい。
＊ フィトクロム研究
フィトクロムは、植物に特徴的な赤・遠赤色光受容体であり、植物の発生分化の様々な過程を制御している。我々は長年にわたって、この興味深い分子がどのようにして様々な光生理応答を引き起こすのか、その分子機構について様々な方向から研究を進めている。
＊ 個体の光応答研究
植物は様々な光応答を示す。植物の光受容体は全て、ほぼ全身的に発現しているが、それぞれの組織・器官における働きがどのように異なり、それがどのように統合されるのか、ほとんど分かっていない。そこで我々は、この問題を解決するため、分子生物学的な手法を用いた解析を開始した。
＊ フォトトロピン研究 NEW
フォトトロピン（phot）は光屈性・葉緑体定位運動・気孔開口・葉の扁平化・植物体の成長など様々な青色光応答を制御する光受容体である。青色光を受容したフォトトロピンが分子内でどのように光情報を変換し、さらにフォトトロピンからの情報を受けとった情報伝達因子がどのように青色光応答を制御しているのかを生理学的、分子生物学的、生化学的、細胞生物学的、遺伝学的解析など様々な手法を用いて解析しています。
また、フォトトロピンを利用して、植物・酵母・動物細胞など様々な生物の膜機能を光で制御するオプトジェネティクス（光遺伝学）の開発も行っています。
＊ プラスチドシグナル研究
葉緑体から送られるシグナルは、葉緑体機能に関わる細胞核の遺伝子発現を調節して光合成などの最適化をしています。また植物個体の光形態形成にも重要な働きをしています。葉緑体シグナルについて、分子遺伝学的な手法を用い、シロイヌナズナやゼニゴケを材料に研究しています。
＊ 新技術の開発
植物には様々な環境の変化を感じとり、それに適切に応答する能力がある。光応答を始めとするそのような応答の仕組みについて、様々な研究が行われてきているが、さらに新しい研究分野を切り拓くためには、
「新しい技術」が不可欠と考え、新学術領域研究「植物環境感覚」の一環として、植物分野外の研究者と協力することにより、環境応答研究のための新新技術の開発を進めてきた。その概要を記す。
より詳しい解説・文献などについては「
研究の背景」や「
参考図書」を参考にして下さい。