膜電位依存性Ca²⁺チャネルTPC1ファミリーの分布と生理機能

抄録

感染シグナルの認識に際して、膜電位変化に伴い特徴的なパターンを示すCa²⁺動員が誘導され、活性酸素生成や細胞死の制御に関与するなど、植物の多様な情報伝達系において、膜電位変化に伴う細胞膜を介したCa²⁺動員が重要な役割を果たすと考えられる。しかしその分子機構や情報伝達の特異性決定機構の理解は遅れている。植物ゲノムの中に、動物の主要な膜電位依存性Ca²⁺チャネルの相同遺伝子は見出されないが、最近ratで単離された機能未知のCa²⁺チャネルTPC1の相同遺伝子は広範な植物種に存在する。イネOsTPC1のGFP融合タンパク質の一過性発現の結果、蛍光は細胞膜上に点在し、そのパターンはホルモン受容部位の分布(Plant J. (2003) 35: 129)と類似していた。タバコやイネの発現抑制体やノックアウト(KO)体では、エリシター誘導性プログラム細胞死が著しく抑制された。逆に過剰発現(OX)培養細胞では、エリシターに対する感受性が高まったことから、TPC1ファミリーは、生体防御応答の制御に重要な機能を果たす可能性が考えられる。またOX個体では、成長が抑制され、根の異常な緑化が見られた一方、KO体では発芽や出穂が抑制され、発生・分化の制御にも関与する可能性が示唆される。ヒメツリガネゴケからも2種のhomologを単離した。過剰発現株、発現抑制株の表現型を基に、その生理機能について議論する。