2000 Fiscal Year Annual Research Report
サリチル酸シグナルの伝達機構(細胞外シグナルの生成と細胞内化)
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12052213
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鳥山 尚志 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 教授 (40013338)
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| Keywords | サリチル酸 / 芳香族アミン / ペルオキシダーゼ / モノアミンオキシダーゼ / 活性酸素種 / 細胞内カルシウム上昇 |
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| Research Abstract |
SA処理タバコ培養細胞系で起こる細胞外ペルオキシダーゼ反応による活性酸素種(ROS)生成が、SA以外の化合物でも起こるかどうかを検討した。芳香族アミンであるフェニルエチルアミン(PEA)やベンジルアミンをタバコ培養細胞(BY-2)懸濁液に与えると、非常に急激で一過性のROS(H_2O_2とO_2^-)の生成が化学発光により検出され、ESRによってOHの生成も確認された。エチルアミンやプトレシンでも弱いながらROSの生成が検出された。H_2O_2検出試薬ルミノールとO_2^-検出試薬CLAは用いた実験条件では、細胞内に入らないので、検出されたROSは細胞外で生成されたものと考えられる。細胞内H_2O_2検出試薬ジクロロフルオレセインの蛍光を共焦点レーザ顕微鏡で観察することで、H_2O_2は細胞内にも検出された。このH_2O_2は細胞内で生成されたものか、細胞外から移行したものかは確定できなかった。ROSに続いて|Ca^<2+>2|_c上昇が観察された。この|Ca^<2+>|_c上昇はLa^<3+>やBAPTAで抑制されたので細胞外から流入したCa^<2+>によるものと考えられる
つぎに細胞培養を細胞外、細胞壁、細胞内の3画分に分けてROS生成活性の分布を調べた。PEAによるH_2O_2生成活性の50%以上が細胞外に存在した。細胞壁画分の活性は細胞内画分の約2倍であった。O_2^-生成活性の分布も同様であった。細胞内H_2O_2生成活性はクロルグリン、パルグリンおよびDPIによって強く阻害されが、細胞外画分と細胞壁画分の活性は阻害されなかった。SHAMはいずれの画分の活性も阻害した。これらの結果は細胞内ではフラビン型モノアミンオキシダーゼ(とペルオキシダーゼ)が、細胞壁と細胞外ではCu型モノアミンオキシダーゼかペルオキシダーゼがROS生成に関与していることを示唆している。PEAで誘導されるROS生成はセイヨウワサビペルオキシダーゼによっても引き起こされた。従って細胞外のROS生成はSAの場合と同様にペルオキシダーゼが関与する反応であると考えられる。
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[Publications] Kawano,T.: "Mechanism of peroxidase actions for salicylic acid-induced generation of active oxygen species and an increase in cytosolic calcium in tobacco cell suspension culture."J.Exp.Bot.. 51. 685-693 (2000)
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[Publications] Kawano,T.: "Involvement of apoplastic peroxidases in the chitosaccharide-induced immediate oxidative burst and a cytosolic Ca^<2+> increase in tobacco suspension culture."Plant Peroxidase Newsletter. no.14. 117-124 (2000)
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[Publications] Kawano,T.: "Aromatic monoamine-induced immediate oxidative burst leading to an increase in cytosolic Ca^<2+> concentration in tobacco suspension culture."Plant Cell Physiol.. 41. 1251-1258 (2000)
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[Publications] Kawano,T.: "Phenylethylamine-induced generation of reactive oxygen species and ascorbate free radicals in tobacco suspension culture : Mechanism for oxidative burst mediating Ca^<2+> influx."Plant Cell Physiol.. 41. 1259-1266 (2000)
