アクチンに依存した葉緑体のアンカー制御機構に対する植物ビリンの関与

抄録

植物にとって、細胞内での葉緑体の位置を制御することは、光合成のためのCO₂の吸収効率や受光量を調節する際の重要なプロセスである。葉緑体の位置の決定にアクチン細胞骨格が関与することを示唆する結果がいくつかの植物で報告されているが、具体的な関与様式は不明である。我々は、葉緑体はアクチン繊維によって表層細胞質にアンカーされるという仮説をたて、ホウレンソウ葉肉細胞プロトプラストから、細胞膜の細胞質側を露出させた細胞膜ゴーストを調製し、解析を行ってきた。現在までに、アクチン脱重合剤であるラトランキュリンB処理や1 μM以上のCa²⁺処理によって細胞膜ゴースト上のアクチン繊維が断片化し、葉緑体の脱離が誘導されることが分かった。また、Ca²⁺処理の効果はカルモデュリン拮抗剤W7によって打ち消された。そこで、Ca²⁺-カルモデュリンに依存したアクチン脱重合活性を持つビリンの関与を想定し、解析を進めた。その結果、ホウレンソウ葉に120 kDaと135 kDaの2種類のビリン様タンパク質が存在し、細胞膜ゴースト上の葉緑体の周囲に局在していることが分かった。また、これらのタンパク質の葉肉細胞での局在が異なることを示唆する結果を得た。