抄録
真核細胞は小胞体、ゴルジ体、液胞などの内膜系を発達させているが、それらが正常に機能するためには細胞骨格による構造や局在の制御が欠かせない。植物細胞においては、液胞が細胞体積の大部分を占めるほどまでに成長し、植物細胞および植物個体の形態形成において重要な役割を果たしている。本研究では、相同組み換えを利用してヒメツリガネゴケの液胞膜と細胞骨格を恒常的に可視化し、高等植物では困難であった細胞の分化・成長に伴う液胞の構造や運動の解析を実現した。まず、GFP-AtVam3pによって可視化された液胞膜を観察した結果、細胞表層におけるチューブ状液胞の柔軟な構造変化や、細胞先端に向かう液胞の急速な伸長といった、液胞の活発な運動が明らかになった。このような液胞の構造変化は、微小管脱重合剤によって強く抑制された。そこで、mRFP-tubulin融合遺伝子をさらに導入することによって、液胞膜と微小管を同時に可視化し、両者の挙動を追跡した。その結果、微小管が液胞膜に高い頻度で隣接して局在していることが判明した。さらに、細胞表層のチューブ状液胞や細胞先端の液胞が、伸長している微小管の先端に引っ張られるように変形する様子が観察された。これらの結果から、液胞の構造や分布は、微小管が液胞膜と繋がりを保ちながら伸長することで制御されている可能性が示された。
