2023 Fiscal Year Annual Research Report
花粉形成過程における新規のオルガネラ授受・分解システムの解析
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20K06728
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| Research Institution | Japan Women's University |
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Principal Investigator |
永田 典子 日本女子大学, 理学部, 教授 (40311352)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / 花粉 / 葯 / タペトソーム / エライオプラスト / 液胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、花粉形成過程でみられるオルガネラ授受・分解現象に着目した。従来型のTEM法に加え、広域SEM法及び連続切片SEM法を用いて、花粉形成過程を通じた詳細な広域・三次元画像を取得した。また、従来の化学固定に比べ、膜の歪みなどが少なく真の姿を捉えるのに適していると言われる凍結固定法も取り入れた。その結果、以下の３点の成果が得られた。
１）精細胞周囲へのリピッドボディの集積とマイクロリポファジー：二細胞期の花粉では雄原細胞の周囲に栄養細胞のリピッドボディが並んでおり、三細胞期の花粉では精細胞の周囲を液胞が取り囲んでいることを見出した。この際、リピッドボディに接着した小さな液胞が、リピッドボディの一部を取り込みながら分解することで、雄原/精細胞の周囲におけるリピッドボディから液胞への置換が行われることが示された。今回新たに花粉内で見つかったこのマイクロリポファジーの現象は、これまで知られていなかった細胞内分解機構の存在を示唆するものである。
２）葯タペータムの脂質系オルガネラの放出とポーレンコート形成：葯タペータム内の脂質系オルガネラ（タペトソームとエライオプラスト）が葯内にて速やかに融合した後にポーレンコートを形成するプロセスを、電子顕微鏡レベルで捉えることに成功した。
３）葯内における小胞体と色素体の相互作用と脂質輸送：葯タペータムのエライオプラストは原色素体から分化するが、小胞体で生合成されるはずのステロールエステルがどのように色素体に運び込まれるのか、具体的なメカニズムは不明だった。このたび、小胞体膜と色素体包膜に密接な接触があることや、その脂質輸送の道筋と思われる内膜構造を見出した。
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