細胞分裂の軸決定機構とトリアゾール系除草剤の作用機構

• Project/Area Number: 16657014
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 水野 孝一 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40110845)
• Project Period (FY): 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2004: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: 細胞分裂軸 / トリアジン系除草剤 / ゲサタミン / タバコ培養細胞BY-2 / 分裂装置 / 細胞板 / 微小管 / アクチン

Research Abstract

通常タバコ培養細胞BY-2は細胞の長軸に対し直角に分裂装置が配置され細胞板も直角に形成される。しかしながら、トリアジン系除草剤であるゲサタミンを処理すると分裂軸が90度変化する細胞が増加することが判ったのでこの実験系を用い細胞の分裂軸の決定機構にせまることが可能であると考えた。GFP-tubulinを発現させたタバコ細胞の分裂周期をアフィディコリンで同調化しpreprophase band(PPB)、分裂装置や細胞板の形成を調べた。10μM程のトリアジンで処理するとPPBの形成は顕著に阻害された。また分裂装置の配置も60〜90度変化する細胞の割合が70%程になることから本来の分裂軸決定機構が機能しなくなるものと推測された。細胞板の形成は細胞の長軸に平行に中心から細胞表層に向け進行するが距離が長過ぎるためか、形成途上で休止し、完成されない場合が殆どを占めた。PPBの形成や分裂装置の配置にはアクチンが重要な働きをしていると考えられたので、10μMラトランキュリンによりアクチン繊維を破壊したが顕著な影響は観察されなかったことから、ゲサタミンがアクチンの働きを阻害することに起因する可能性は低いものと思われる。また、ゲサタミンの効果はG2期〜prometaphaseに微小管形成を阻害した場合に特に顕著になることから分裂軸決定機構にはアクチンよりはむしろ微小管が関与している部分があることが示唆された。ゲサタミンをリガンドにしたアフィニティクロマトグラフを行うと膜分画に複数の結合タンパク質の存在が示された。