抄録
液胞は高等植物の多くの細胞で生長にともなって体積を増し,やがて細胞体積の大半を占める巨大液胞へと発達する.この巨大液胞は,細胞伸長をはじめとする細胞の生長において中心的な役割を果たしている.しかし巨大液胞の形成時の構造変化についてはよくわかっていない.我々はこれまで,液胞の観察系としてAtVam3pとGFPの融合タンパク質を発現するタバコBY-2形質転換細胞BY-GVを確立するとともに,連続光学切片からの立体再構築・解析ソフトウェア REANT を開発し,細胞分裂時の液胞構造を解析してきた.それによりM期においてチューブ状の液胞膜構造TVMが現れることなどを見出した.
本研究では,巨大液胞が形成する際の液胞構造の変化を明らかにすることを目的として,巨大液胞を欠くタバコBY-2ミニプロトプラストから,巨大液胞が発達する過程について解析を行なった.とくにBY-GV細胞とREANTを併せ用いることで,生細胞中での液胞の詳細な立体構造を再構築し,また,液胞構造の動態を定量的に取得することができた.その結果,巨大液胞の形成過程は単純な液胞の肥大ではなく,複雑な網状の液胞構造を介していること,液胞体積の増加に先んじて液胞表面積が増加していることなどがわかった.現在,こうした液胞構造変化の機構を明らかにするために,一細胞における液胞構造変化の経時的観察に取り組んでいる.