| 研究概要 |
「細胞伸長」は,最終的には「細胞壁のゆるみ」とよばれる細胞壁変化を通して制御されることが生理学的な解析より明らかにされてきたが,その分子過程と,それを惹起するエフェクター分子は未だ同定されていない。双子葉植物では,キシログルカンが細胞壁のゆるみの調節に中心的な役割を担う架橋分子であること、エンド型キシログルカン転移酵素/加水分解酵素(XTH)がキシログルカンの構造変化の制御において中心的な役割を担う酵素であることを,これまで,我々は明らかにしてきた。更に,シロイヌナズナではXTHの特定のメンバーが細胞伸長の制御に関わることも明らかにした。以上の知見を踏まえ,今年度は,イネとヒメツリガネゴケのXTHについて,その酵素機能と,細胞壁内の基質の特定,細胞伸長に於ける機能の解析を進めた。また,キシログルカン以外で細胞壁のゆるみに関わることが示唆されてきたβ1,3:β1,4-グルカンや,ペクチンのメチル化の役割についての解析を進め,次の成果を得た。
(1)OsXTH19はイネの茎葉,および生殖器官の伸長中の組織で発現し,キシログルカンを基質として加水分解反応を触媒し,転移反応活性を示さないことを明らかにした。これにより,イネにおいても,XTHがキシログルカンを基質として,その分解酵素として働くことが初めて実証された。
(2)ヒメツリガネゴケの原糸体で発現するPpXTH32は,タンパク質構造や,細胞内局在パターン,組換えタンパク質の酵素機能から考えて,被子植物界のXTHにはない独自の機能を担うタンパク質であることを示す結果を得た。
|
