| 研究概要 |
本研究は、細胞壁形成におけるβ-1,6-グルカンの挙動を、S.pombeから調製して得た高分岐β-1,6-グルカンの抗体を用いて解析し、他のグルカンの挙動と合わせて比較検討して以下の結果を得た。
1)高分岐β-1,6-グルカンは、細胞内のゴルジ体には存在せず、ゴルジ体の近傍や細胞膜直下の細胞質に認められた。以上の事実と直鎖β-1,6-グルカンが、ゴルジ体に存在した結果と合わせると、細胞壁の構成成分のβ-1,6-グルカンは、細胞内で合成され、ゴルジ体を通過した後に、側鎖が付加されて、細胞外に分泌され、細胞膜を貫通して細胞壁を構築することが解析された。
2)高分岐β-1,6-グルカンは、細胞壁の再生において、グルカンネットワークが細胞の半分以上を覆った段階に出現し、隔壁形成においても、隔壁が細胞の短径の約2/3まで形成した後から出現することが判明した。またその局在位置も他のグルカンとは異なっていた。この結果は、βおよびα-1,3-グルカンが細胞壁(隔壁)形成の開始直後から認められた結果とは一致しなかった事実から、細胞壁形成時における各グルカンの合成は時空間的な制御を受ける事が理解された。また他の成分より遅れて出現するβ-1,6-グルカンは、特異な機能を有することが示唆された。
3)グルカンネットワークにおいて、βおよびα-1,3-グルカンは、細胞膜直上の電子密度が高い部位や繊維構造に存在したが、高分岐β-1,6-グルカンは、細胞膜直上の電子密度の高い部位には認められず、繊維構造とその分岐部位に認められた。しかし、"canal"にはいずれのグルカンも認められなかった。以上より、3種のグルカンは、よじれ合いながら三次元的に構築されることが推察された。
4)α-1,3-グルカン合成酵素は隔壁形成の開始直後から陥入する細胞膜に局在し、細胞分裂が完了するまで存在する事が判明した。しかしこの遺伝子の変異は、二次隔壁の構造にのみ異常を生じさせた。以上より、α-1,3-グルカンは一次隔壁を先導するβ-1,3-グルカンとは異なり、二次隔壁形成に関係すると推察される。
5)低分子量のα-1,3-グルカンはゴルジ体に局在することが認められた。α-1,3-グルカンは細胞膜で合成・分泌されると考えられていたが、低分子のα-1,3-グルカンが、分泌経路を経て合成され、徐々に糖鎖が付加され、細胞膜上で高分子のα-1,3-グルカンに完成するとする新しい仮説が生まれた。
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