抄録
植物の微量必須元素であるホウ素は細胞壁に局在し,ペクチン質多糖のラムノガラクツロナンII (RG-II) 領域を架橋することで細胞壁超分子構造の形成に寄与している.一方,ホウ素欠乏による障害や細胞死の発生機作は完全には理解されていない.我々はタバコ培養細胞BY-2株のホウ素欠乏応答を解析することにより,ホウ素欠乏による細胞死は直接には酸化障害が原因で発生することを明らかにした.しかしホウ素欠乏で活性酸素が生成・蓄積する機構は依然明らかでない.この機構を解明するためタバコBY-2細胞のホウ素欠除に対する初期応答について解析した.
タバコBY-2細胞をホウ素欠除培地に移し,ストレス応答遺伝子の発現をRT-PCRで解析したところ,1時間以内にサリチル酸誘導性遺伝子の誘導とジャスモン酸誘導性遺伝子の抑制が観察された.これらの変化は培地からのCa2+除去やCa2+チャネルブロッカーであるLa3+の添加で抑制され,ホウ素欠乏応答にCa2+シグナリングが関与していることが示唆された.そこでエクオリン組換えタバコBY-2細胞を用いて解析した結果,ホウ素欠除処理した細胞には対照細胞より多くのCa2+が流入することが明らかとなった.このことから,ホウ素欠乏細胞での活性酸素種の生成はCa2+流入が引き金となって起こると考えられる.