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環境ストレスによる植物の傷害の多くは活性酸素（RＯS）を介した酸化損傷に起因する。また、RＯSの生成と消去のバランスに依存した細胞内酸化還元（レドックス）状態の変化は、様々な生理機能の発現にも深く関わっている。しかし、これまで、植物細胞内におけるレドックス状態の変化は、生化学実験を中心に解析されており、１細胞内における時空間情報の知見は少ない。特に、植物細胞では蛍光観察のための励起光照射によって、ROS生成や葉緑体の直蛍光が誘発されることから、蛍光観察によるライヴセルイメージングは困難である。そこで本研究では、植物における細胞内レドックス変化の時間的・空間的挙動を明らかにすることを目的として、RＯS応答性蛍光プローブを用いた生細胞タイムラプスイメージングに取り組む。
平成29年度は、植物細胞におけるRＯS応答性蛍光プローブの有効性の検討をし、植物細胞内においてRＯS生成を誘発しにくい波長を用いた、蛍光観察システムを構築した。本システムを用いて、種々の環境条件における植物細胞におけるRＯS生成の挙動を観察した結果、暗黒処理後のゼニゴケ細胞と光照射後のゼニゴケ細胞では、RＯSの挙動が明確に違っていた。また、昨年度より継続しておこなっていた、特定のオルガネラでRＯS を消去する形質転換ゼニゴケは今年度に完了した。
これらのゼニゴケ形質転換体と、本システムを用いてタイムラプス観察することで、植物細胞内におけるレドックス変化の時間的・空間的挙動を明らかにすることが可能になる。
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