オゾン感受性の異なるタバコ培養細胞におけるレドックス応答性カルシウム流入

抄録

植物のオゾン（O₃）に対する応答のモデル植物としてO₃感受性タバコ系統Bel-W3とO₃耐性系統Bel-Bが広く用いられているが、両系統間でO₃に対する感受性の差が生じるメカニズムには未だ不明な点が多い。本研究では、Bel-B、Bel-W3両系統由来の懸濁培養細胞を調製し、Ca²⁺感受性発光タンパク質エクオリンの遺伝子を導入した。まず、懸濁細胞にO₃を暴露させ、エバンスブルー染色により両系統の死亡率を調べた。その結果、Bel-B細胞と比較してBel-W3細胞の方が高い死亡率を示し、細胞の状態でもO₃感受性の差が存在する事を確認した。また、活性酸素種のスカベンジャー存在下でO₃を暴露させると、Bel-W3細胞の死亡率が低下したことからO₃により派生した活性酸素種がBel-W3細胞において細胞死を誘導していると考えられる。次に酸化刺激と還元刺激を両系統の細胞に処理し細胞質Ca²⁺濃度変化を調べた。特に還元刺激としてシステインを処理すると、Bel-W3細胞のみに急激で顕著な細胞質Ca²⁺濃度上昇がみられた。Ca²⁺チャネル阻害剤の効果からシステイン応答性の細胞質Ca²⁺濃度上昇には、酸化ストレスに応答することが知られる電圧依存性Ca²⁺チャネルTPC1の関与が示唆された。このシステイン応答性細胞質Ca²⁺濃度上昇は、僅かながら他のタバコ系統BY-2とイネの培養細胞においても確認できた。