野生種スイカの葉組織において強光・乾燥ストレスにより誘導される細胞膜局在型のシトクロムb₅₆₁

抄録

　強光乾燥耐性に優れたC₃型植物である野生種スイカの葉組織では、アスコルビン酸の電子を膜横断の形で伝達するシトクロムb₅₆₁をコードするCLb561-A遺伝子の発現量が、強光・乾燥ストレスにより増大することを昨年度の本年会にて報告した。しかしCLb561-Aのタンパク質レベルの動態やその生理的意義は不明であった。そこでCLb561-Aタンパク質のペプチド抗体を作成しWestern解析を行ったところ、弱光生育下の葉組織においてCLb561-Aタンパク質は乾燥ストレスの前後でほとんど検出できなかったのに対し、強光生育下の葉組織ではその蓄積が見られ、さらに乾燥ストレスの付与によりその蓄積量は顕著に増大することが明らかとなった。またGFP融合タンパク質を用いた解析により、CLb561-Aは細胞膜に局在することが確認された。これらの結果から、CLb561-Aが触媒する細胞質から細胞外画分への電子伝達、及びそれに伴い再生される細胞外画分のアスコルビン酸の量が、強光・乾燥ストレスにより増大することが示唆された。さらにこの植物の葉組織の細胞外画分から、他植物の10倍以上という高いアスコルビン酸オキシダーゼ活性が見いだされたことから、細胞内の過剰な還元力がCLb561-Aとアスコルビン酸オキシダーゼの協調により細胞外で処理されるという、野生種スイカ特有の過剰エネルギー処理機構の存在が予想された。