研究課題
国際学術研究
細胞分裂面挿入位置の制御機構の解明が植物形態形成の重要な問題の一つと考えられている。核分裂前に分裂面挿入予定位置に微小管が束化して帯状に配向し、分裂準備帯(PPB;preprophase band)と呼ばれる構造が出現することによって高等植物の分裂面挿入位置が決定されるため、分裂準備帯形成における微小管定位の分子機構を明らかにすることが分裂面挿入位置決定機構の解明には必須である。アクチンやサイクリン依存性キナーゼ等、分裂準備帯の微小管の定位に関与している可能性のある分子の存在が示唆されているが、その分子機構は未解決である。これらの分子と微小管が生体内で実際にどのような相互作用を行なうことにより分裂準備帯が形成されるのか調べるために、電子顕微鏡レベルでの微小管、細胞膜とこれらの分子との関係の解析が必要になってきたが、微小管が動的な比較的不安定な構造のため、従来の化学固定を使った電子顕微鏡法ではその解析に限界があった。そこで本共同研究では、分裂準備帯の研究の一番進んでいるタマネギ根端分裂組織を使って、高圧極低温固定法(加圧凍結法)による超微細構造観察の可能性について検討した。まず、加圧凍結したタマネギ根端組織をSpurr樹脂に胞埋して超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡で観察することにより加圧凍結の条件を検討した。その結果、凍結状態の良い細胞では、分裂準備帯、表層微小管が観察でき、従来の化学固定よりも良い像が得られることがわかった。次に、分裂準備帯の構造をより立体的に観察する可能性を調べるために、凍結割断デイ-プエッチング、凍結割断法について検討し、加圧凍結がタマネギの根端分裂組織の分裂準備帯の超微細構造解析に有効なことが示唆された。また、免疫電子顕微鏡の可能性についても検討を試みたが、まだ加圧凍結した試料の樹脂への置換に問題があり、将来の検討課題として残った。
