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本研究は、急速凍結置換法や免疫電顕法を用い、植物細胞のトランス-ゴルジ網(TGN)の動態を明らかにすることを目的として行い、次の成果を得た。
植物細胞のTGNに関する報告は、被子植物の組織細胞に限られていたので、Cyanidium(紅藻)、Brachiomonas・Trebouxia・Pediastrum・Ankistrodesmus・Scenedesmus・Botryococcus(緑藻)、Bryum(コケ)、Tradescantia(花粉及び花粉管-被子植物)について、TGNの存在と構造を調べた。その結果、Tradescantiaの花粉管を除いて調べた全ての細胞内にTGNが存在することが確認され、紅藻から被子植物まで、TGNが普遍的に存在することが示唆された。
本申請者が調べた細胞で、最も大型のTGNを有するBotryococcusを用い、細胞周期を通じたTGNの動態を明らかにすることを試みた。細胞周期を通じて、TGNには常にクラスリン性被覆小胞が付着していた。細胞分裂中には、TGNは隔壁形成に関与する小胞を形成し、細胞分裂後には、液胞形成に関与するmulti-vesicular bodyを形成することが明らかになった。以前は、ゴルジ体から直接小胞が形成されて、隔壁形成や液胞形成を行うと考えられていたが、それらはTGNを通して行われることが判った。
ゴルジ体-TGNおよび小胞体(ER)に対する抗体の作製を行った。Euglenaから単離したゴルジ体-TGNまたはERを抗原としたポリクローナル抗体とモノクローナル抗体を作製できた。今後、これらの抗体を用いた免疫電顕法で、TGNを経由するタンパク質の移行について解析を進めたい。
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