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液胞は、植物細胞の体積の90%を占め、タンパク質の貯蔵や分解だけでなく、細胞の伸長などの形態形成に重要な働きを担っている。電子顕微鏡による形態観察により、液胞は、ゴルジ体や小胞体の一部が分化して形成されると言われているが、その形成の仕組みは未だ明らかになっていない。これまでに、液胞膜タンパク質・Vacuolar H^+-Pyrophosphatase(液胞型プロトンピロポスファターゼ;V-PPase)を認識する抗体を用いて、高圧凍結/凍結置換したシロイヌナズナとタバコ根端組織で免疫電顕を行い、液胞膜の他にV-PPaseが局在する新規なリング状構造体を見出した。本研究課題では、V-PPaseが植物液胞形成、特に形成の初期段階で重要であると推定し、この新規構造体の形態解析を通して、液胞の由来や液胞形成の仕組みを明らかにすることを目的とする。本年度はシロイヌナズナとタバコの根端組織において、リング状構造体の形態と分布を確かめた。シロイヌナズナとタバコではリングの形態が異なり、タバコの方がより複雑で、2個以上のリング状構造体が融合したような構造体が見られた。タバコ、シロイヌナズナともリング状構造体は中心柱で観察された。現在、V-PPaseが局在する新奇構造体の形態を立体的に把握するため、連続切片による立体構築を試みている。今後はシロイヌナズナV-PPase強発現体、突然変異体での液胞の形態観察を行う。またオートファジーとの関連性を確かめるため、オートファジー関連タンパク質に対する抗体を用いて、抗V-PPase抗体との免疫二重染色を行う予定である。
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