シロイヌナズナのCa²⁺透過性伸展活性化陽イオンチャネル遺伝子の単離と機能解析

抄録

　出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）のMID1遺伝子はCa²⁺透過性伸展活性化陽イオンチャネルをコードしている。この遺伝子に変異をもつmid1変異株は、性フェロモンの作用によるCa²⁺流入に欠損をもつため死に至る。我々はこの変異を相補するシロイヌナズナ（Arabidopsis）のcDNAを1つ単離した。このcDNA (以下AtMID1A)はmid1変異株の低下したCa²⁺取込み能を顕著に上昇させた。植物における機能解析を行うため、シロイヌナズナにAtMID1Aを高発現させた。AtMID1A高発現株は矮小化し、地上部が黄化した。この高発現株の矮小化と黄化は培地のCa²⁺の濃度を高くすることで顕著になり、Ca²⁺の濃度を低くすることで回復した。エクオリンを用いてAtMID1A高発現株の細胞内Ca²⁺の動態を解析した。その結果、AtMID1A高発現株では野生株に比べ、低浸透圧ストレスにより細胞内Ca²⁺濃度が顕著に上昇した。また、この細胞内Ca²⁺濃度の上昇は、チャネルブロッカーやCa²⁺キレート剤により抑制された。さらに膜の張力を変化させるとされるトリニトロフェノールの刺激に対してもAtMID1A高発現株では野生株に比べ細胞内Ca²⁺濃度が顕著に上昇した。これらのことは、AtMID1Aが細胞膜の伸展によるCa²⁺取込みに関与している可能性を示唆する。