タバコ培養細胞の植物ホルモン応答を利用した根冠細胞の分化モデル系の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640634
• Research Institution: Nara Women's University
• Principal Investigator: 酒井 敦 奈良女子大学, 理学部, 助教授 (30235098)
• Keywords: オーキシン / 分泌タンパク質 / ペルオキシダーゼ / 根冠 / タバコ / 培養細胞 / BY-2 / サイトカイニン

Research Abstract

本研究の目的は、タバコ培養細胞BY-2のホルモン応答を利用して、根冠における細胞分化のモデル系を開発することである。タバコ培養細胞BY-2はオーキシン(0.2mg/1 2,4-D)を含む通常の培地中では活発に分裂・増殖し、細胞体積は比較的小さく、色素体は未分化な状態を保つ。一方、オーキシンを除去しサイトカイニン(1mg/1BA)を添加したアミロプラスト分化誘導培地中では、細胞はほとんど増殖せずに体積を増大し、色素体は大量のデンプンを蓄積したアミロプラストに分化する。前年度は改変培地における細胞の挙動が根冠における細胞の挙動と類似していることに注目し、根冠において特異的に分泌されるタンパク質の存在が報告されていることから、アミロプラスと分化を誘導した培養細胞でも同様に特異的な分泌タンパク質があるか検討した結果、88kDaおよび44kDaの、アミロプラスト分化誘導条件に特異的な分泌タンパク質を同定した。今回、さらに詳細な比較を行ったところ、新たに46kDaのアミロプラスト分化誘導条件に特異的な分泌タンパク質を見い出した。また、44kDaのタンパク質(SPCT44と命名)については、アスパラガス培養細胞の細胞壁結合型ペルオキシダーゼと高い相同性を示すことから、細胞壁構成タンパク質についても検討を行った。その結果、SPCT44自体は細胞壁結合タンパク質ではないが、新たにアミロプラスト分化誘導条件(47kDa)および非誘導条件(62kDa,49kDa)に特異的な細胞壁タンパク質を見い出した。現在、これらアミロプラスト分化誘導条件に特異的なタンパク質について内部アミノ酸配列の決定を行うための準備を進めている。

Research Products

• [Publications] Miyazawa Y et al.: "Differential regulation of starch synthesis gene expression during amyloplast development in cultured to bacco BY-2 cells"J. Plant Physiol. 158. 1077-1084 (2001)
• [Publications] Sakai A: "In vitro transcription/DNA synthesis system using isolated organelle-nuclei : analysis on the mechanisms that regulate the organelle genome function"J. Plant Res.. 114. 199-211 (2001)