抄録
タバコ（Nicotiana tabacum）の主なアルカロイドであるニコチンは防御物質としての役割をもち、根で生合成され転流により葉で蓄積される。根において生合成されたニコチンがどのような機構を介して細胞外へ排出、転流されるかは不明である。我々は低ニコチン変異タバコ（nic1nic2）において発現量が低下した2つの遺伝子（NtMATE1, NtMATE2）をクローニングした。これら2つの遺伝子は12の推定膜貫通領域をもつ類似したタンパク質をコードし、 multidrug and toxic compound extrusion (MATE) family のトランスポーターと相同性があった。これらの遺伝子の発現はニコチン生合成調節遺伝子NIC に厳しく制御され、根特異的に発現していた。NtMATE1やNtMATE1-GFP融合蛋白質を発現させた形質転換BY-2細胞においてこれらの蛋白質は液胞膜に局在することがわかった。NtMATE1プロモーター-GUSを用いた解析の結果、根の分化領域では表皮以外の細胞での発現が観察された。NtMATE1過剰発現BY-2細胞や発現抑制毛状根を用いた解析より、NtMATE1は液胞からニコチンの排出を促進している可能性が高いと考えられた。このことから、NtMATE1はニコチン生合成組織において液胞からニコチンを排出し、地上部への転流および根圏土壌への排出を促進していると推定している。
