抄録
ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸[PtdIns(4,5)P2] は膜上で局所的シグナルとして働き細胞骨格の再構成と膜輸送を調節する。PtdIns(4,5)P2 は根毛と花粉管では先端に局在するため、植物細胞の局所的な伸長(先端伸長)に関係することが示唆される。しかしながら、これらの細胞の先端でPtdIns(4,5)P2の時空間的分布がどのようにして確立されているのか、また先端伸長をどのようにして調節しているのかは明らかでない。我々はシロイヌナズナのPIP5K3 が根毛細胞で優先的に発現し、PtdIns(4,5)P2の生成の鍵酵素であるホスファチジルイノシトール4-リン酸5-キナーゼをコードすることを発見した。PIP5K3の発現が減少したT-DNA 挿入変異体は野生型に比べて有意に短い根毛を形成した。一方で過剰発現形質転換体では野生型より長い根毛を形成し、また複数の突出部位を持つ根毛細胞が高頻度で観察された。PIP5K3 プロモーターの支配下で黄色蛍光タンパク質(YFP)融合PIP5K3は変異体の根毛の表現型を相補し、伸長する根毛先端の細胞膜と細胞質空間に局在した。これらの結果は、伸長する根毛の先端へのPtdIns(4,5)P2の局在にPIP5K3が関わっていること、またPIP5K3が根毛の先端伸長を開始・促進する鍵調節因子であることを示している。
