ホウレンソウ葉肉細胞における葉緑体のアンカー機構に対するビリンの関与

抄録

植物にとって、細胞内での葉緑体の位置は、光合成のためのCO₂の吸収効率や受光量の調節に関わる重要な因子である。葉緑体の位置決定にアクチン細胞骨格が関与することを示唆する報告はあるが、具体的な関与様式は不明である。我々は、葉緑体はアクチン細胞骨格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、解析を行っている。細胞膜ゴースト上の葉緑体の数がCa²⁺処理によって減少し、アクチン細胞骨格の構築がCa²⁺-カルモデュリンによって制御されている可能性が示唆された。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アクチン結合タンパク質であるビリンの関与を想定した。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すること、細胞膜ゴースト上の葉緑体の周囲に局在していること、これらのタンパク質の葉肉細胞内での局在が異なることを示唆する結果を得た。さらに、抗ビリン抗体処理によってアクチン細胞骨格の構築が乱れ、細胞膜ゴースト上の葉緑体数の減少が観察された。