微生物において、 GlnB 遺伝子にコードされる PII タンパク質は炭素ステータスの指標としての 2- オキソグルタル酸のセンサーであるとともにグルタミン情報伝達のトランスミッターでもあります。大腸菌においては、 PII タンパク質は、窒素ステータスの指標であるグルタミンの濃度に応じて、グルタミンセンサーの PII- ウリジリルトランスフェラーゼ／脱ウリジル化酵素 (UTase/UR 、 GlnD) により可逆的にウリジル化修飾されます。これらの窒素と炭素の情報シグナルは、さらに下流の二成分制御系である NtrB/NtrC またはアデニリルトランスフェラーゼ (ATase) を介して伝達され、最終的にグルタミン合成酵素遺伝子の発現やその酵素活性を調節します。高等植物においても、微生物の PII タンパク質と相同的なタンパク質 (PII 様タンパク質 ) をコードする GLB1 遺伝子がシロイヌナズナで最初に同定されましたが、高等植物の PII 様タンパク質の生理学的な機能は未だに不明です。ここで、杉山らは、イネの PII 様タンパク質をコードする OsGlnB 遺伝子を同定するとともに、酵母ツーハイブリッドスクリーニング法によりイネ cDNA ライブラリーからイネ PII 様タンパク質と相互作用する N - アセチルグルタミン酸キナーゼ１ (OsNAGK1) の遺伝子を単離しました。 NAGK は、シアノバクテリアにおいて、アルギニン生合成系の鍵酵素であることが判明しています。さらに、図に示しましたように OsGlnB 遺伝子と OsNAGK1 遺伝子の各々をレポーター遺伝子の緑色蛍光タンパク質遺伝子と融合させ、これらのキメラ遺伝子をイネ葉身において一過的に発現させたところ、これらの遺伝子の翻訳産物が葉緑体に局在することが判明しました。また、イネ葉身の一生を通じて、これらの遺伝子は極めて類似した発現パターンを示すことも判明しました。これらの知見は、イネにおける PII 様タンパク質の生理学的機能を正確に理解する手がかりとなるでしょう。