抄録
タバコ (Nicotiana tabacum L.) をカドミウム（Cd）で処理すると、Cdとカルシウム（Ca）を含んだ結晶状物質が葉のトライコーム先端に形成されることをこれまでに報告している。放射光を用いたmicro X-ray diffraction法および micro X-ray absorption near edge structure法で分析したところ、この結晶状物質に含まれるCdの化学形態は主にCd-substituted calcite あるいはvateliteであった。トライコーム特異的なESTライブラリを作成したところ、組織特異的に発現するCysteine-rich なPRタンパク質が多数同定され、これらが重金属キレーターとして機能している可能性が考えられた。また、Class 5 PRタンパク質をコードする遺伝子は、葉とトライコームいずれでもCd処理で正に誘導された。共焦点レーザー顕微鏡を用いて植物体内のグルタチオンを可視化する手法により分布を調べたところ、葉のトライコームの先端の細胞に蓄積しており、さらにグルタチオンペルオキシダーゼをコードする遺伝子の発現が高いことが判明した。これらの知見から、タバコ葉のトライコームの重金属解毒機構にイオウ代謝系が関連している可能性が示唆され、種々の環境ストレスに応答する機構を備えた器官であることが示された。
