タバコ培養細胞BY-2における高浸透圧処理誘導の活性酸素種生成の役割

抄録

本研究では、Ca²⁺感受性タンパク質エクオリンの遺伝子を導入しているタバコ培養細胞BY-2を用いて、植物の高浸透圧ストレス応答について解析を行った。タバコ培養細胞に対してNaCl、またはソルビトールによる高浸透圧処理を行ったところ、処理直後に活性酸素種（ROS）の生成が確認された。ROS除去剤を用いた解析から、生成されたROSは、一重項酸素であることが明らかとなった。さらに、阻害剤を用いた解析により、この一重項酸素の生成には、ペルオキシダーゼが関与することが示唆された。また、処理直後に生成される一重項酸素は、Ca²⁺チャネルを介した細胞外からのCa²⁺流入を誘導することが明らかとなった。両処理において、処理直後だけでなく遅延したROS生成がみられ、NADPHオキシダーゼを介したスーパーオキシド生成であることが示唆された。さらに、それぞれの処理により誘導される細胞死を指標にし、ROS除去剤、Ca²⁺キレーター、また様々な阻害剤を用いて浸透圧変化におけるROSとCa²⁺の役割について解析を行った。両処理において一重項酸素除去剤とCa²⁺キレーターが細胞死を増加させた。これらのことから、高浸透圧処理で生成される一重項酸素、および一重項酸素により誘導されるCa²⁺流入は高浸透圧ストレスの緩和に働く情報伝達の一部であることが示唆された。