基部陸上植物の精子走化性におけるカルシウム輸送体の役割

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本研究ではゼニゴケをモデルとして、植物における精子走化性の理解を目指している。これまでゼニゴケの精子走化性においてCa2+の関与が強く示唆されている。Ca2+チャネルのホモログMpVICSPER1 (voltage-gated ion channel of sperm 1)、Ca2+トランスポーターのホモログMpPMCA (Plasma Membrane Ca2+-ATPase) およびCa2+結合ドメインであるEF-Handを有するMpCAPS (Ca2+-dependent activator protein for secretion) 遺伝子に注目して解析を実施している。MpVICSPER1の機能的性格付けを目的として動物細胞での発現・解析を計画している。しかし、2,000アミノ酸残基以上をコードする遺伝子であり、発現コンストラクト用のコード領域のクローニングを試みているものの、未だ変異していないクローンを取得できていない。継続してクローン化を試みている。MpPMCAを破壊すると遊泳速度が顕著に低下するため、MpPMCAは精子の正常な遊泳に必要であることが明らかとなった。しかし、MpPMCAを破壊しても部分的に稔性が認められるため、MpPMCAは精子走化性には必須ではないことも示された。ゼニゴケ精子における局在を解析したところ、2本の鞭毛のうちの1本のみ、かつ基部側半分に局在することが判明した。MpCAPSもMpPMCAと同様に精子の正常な鞭毛運動および遊泳に必要であるが、精子走化性には必須でないことが示された。しかし、野生株精子に比べて誘引応答性が低下していることも定量的な画像解析により判明した。さらに、MpPMCAとは異なり、MpCAPSは両方の鞭毛全長に均一に分布していた。