樹木木部細胞の分化過程における細胞骨格ミオシンのダイナミックスに関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14560127
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 船田 良 東京農工大学, 農学部, 助教授 (20192734)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 雄三 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (90226043)
• Keywords: 細胞骨格 / ミオシン / 表層微小管 / アクチンフィラメント / 細胞分化 / 細胞壁修飾構造 / 木部細胞 / 共焦点レーザ走査顕微鏡

Research Abstract

ミオシンは、アクチンフィラメントとの間で滑り運動を行う、"motor-proteins"の一種と考えられている。従って、植物細胞の分化過程において重要な役割を担っているアクチンフィラメントや微小管の局在や配向をミオシンが制御している可能性が考えられる。しかしながら、植物細胞でのミオシンの役割については不明な点が多い。そこで、樹木木部細胞内におけるミオシンを解析する方法の確立を行い、分化中木部細胞内におけるミオシンの局在や配向を観察した。ミオシンの観察には、これまでアクチンフィラメントなどの細胞骨格の可視化などで確立した方法と同じく、ミオシンに対する抗体を用いた蛍光抗体染色法により行った。分化中木部を含む切片を作成し、その切片をミオシンに対する抗体および蛍光色素を標識した二次抗体で染色を行い、共焦点レーザ走査顕微鏡で観察した。ミオシンに由来すると思われる蛍光は、木部細胞内で集合体を形成した。この集合体は、仮道管相互の有縁壁孔の孔口領域に局在していた。また、分化が進行するにつれて孔口領域の集合体は小さくなった。一方、アクチンフィラメントも同様な場所に局在していた。ミオシンは容易にアクトミオシン複合体を形成する。従って、樹木の分化中木部細胞において、動物の筋肉の収縮過程などと同様なアクチン-ミオシン収縮システム(acto-myosin contractile system)が存在する可能性が充分考えられる。有縁壁孔の孔口領域の減少(収縮)など樹木細胞の分化過程を、アクチンフィラメントと共に制御していると思われる。

Research Products

• [Publications] Kitin, P., Sano, Y., Funada, R.: "Three-dimensional imaging and analysis of differentiating secondary xylem by confocal microscopy"International Association of Wood Anatomists Journal. 24. 211-222 (2003)
• [Publications] 船田 良: "樹木細胞壁の構造と機能-光合成同化産物のシンクとしての機能-"Journal of Applied Glycoscience. 50. 513-514 (2003)