| Research Abstract |
シロイヌナズナには,Rab5 GEFに保存されたVps9ドメインを含むタンパク質が2つ(AtVps9a,AtVps9b)存在する.このうちAtVps9bについては,遺伝子の発現がRT-PCRにより確認できない等の結果から偽遺伝子である可能性が示唆された.そこで,シロイヌナズナのRabの全サブグループについて,AtVPS9aのグアニンヌクレオチド交換活性(GEF活性)を測定した.その結果,AtVps9aはRab5メンバー(Ara6,Ara7,Rha1)のみに対しGEF活性を有することが明らかとなった.動物細胞においては,多数のVps9ドメインを有するRab5 GEFがエンドサイトーシスの各ステップをそれぞれ制御していることが知られているが,シロイヌナズナにおいてはAtVps9aが唯一のRab5活性化因子として機能していると考えられる.このことから,植物におけるエンドサイトーシス制御機構の独自性が示唆された.また,AtVPS9aの機能を完全に欠失した変異シロイヌナズナでは,細胞分裂の方向や細胞板形成,細胞伸長,貯蔵タンパク質の輸送,オルガネラの形態等に異常を示し,胚致死となることから,Rab5が制御するエンドサイトーシスが植物の胚発生の早い時期から必須の役割を担っていることも明らかとなった.一方RAB5メンバーの機能をより詳細に解析するため,各遺伝子の機能欠失変異体(ara6,rha1,ara7)の解析を行った.その結果,いずれの変異体も単独では表現型を示さないが,液胞および液胞前区画で機能するSNAREであるAtVAM3/SYP22の変異と非常に興味深い遺伝的相互作用を示すことが見いだされた.atvam3変異体では,節間伸長,葉の形態,花成等,多様な現象において異常が観察される.ara6はこれらの表現型のほとんどを抑圧するが,rha1,ara7の両変異は逆にこれらの表現型をエンハンスした.このことから,Ara6が,Ara7やRha1と全く異なる機能を有することが明らかとなった.
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