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基礎生物学研究所

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プレスリリース概要

2018.02.20

植物細胞不易流行 ~変わらないものと新しいものの協調が細胞内交通網の進化を駆動する~

果物を搾ったジュースに含まれるみずみずしい水分やさわやかな酸味、甘みのもととなる糖や美しい色をもたらす色素は、その多くが液胞と呼ばれる細胞の中の区画(細胞小器官)に貯められています。また、豆腐のもととなる大豆のタンパク質や米に含まれるタンパク質の一部も、液胞に貯められています。私たちの生活は、植物の液胞のはたらきに大きく依存しているのです。私たちのグループはこれまでに、植物の液胞へ物質を運ぶ運搬経路の数が、動物や菌類の類似の経路よりも多いことを見いだしていました。このことは、植物の進化の過程で、液胞へ物質を輸送する輸送経路が多様化し、その結果植物に特徴的な液胞のはたらきが獲得されてきたことを示唆しています。しかし、このような植物の液胞のはたらきがどのようにして出来上がったのか、また、それぞれの液胞への輸送経路でどのようなタンパク質がはたらいているのかについては、現在もあまりよく分かっていません。今回、基礎生物学研究所 細胞動態研究部門の竹元廣大特別共同利用研究員、海老根一生助教、上田貴志教授は、東京大学の中野明彦教授、奈良先端科学技術大学院大学の郷達明助教、国際基督教大学の伊藤瑛海助教、Heidelberg大学のKarin Schumacher教授らと共同で、動物や菌類にも共通して存在するCORVETと呼ばれるタンパク質複合体と植物にしか存在しないVAMP727というタンパク質がセットになって、植物細胞内で液胞への輸送にはたらいていることを明らかにしました。このことは、動物と植物の共通祖先がもっていた因子と、植物が新しく獲得した因子が組み合わさることにより、植物における液胞への物質輸送経路の多様化がもたらされたことを示しています。本研究成果は、2018年2月19日の週に米国科学アカデミー紀要のオンライン版に掲載されます。

 

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図:液胞への膜の融合に関わる膜交通因子のモデル図

 

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竹元廣大研究員(左)と上田貴志教授(右)