塩ストレスによる細胞死誘導機構

プログラム細胞死(アポトーシス)は最近の研究から、植物細胞において道管形成などの形態形成や病原菌への抵抗性などで、中心的な役割をになう重要な細胞機構であると考えられるようになってきた。しかしその初期過程および分子メカニズムについてはまだ不明の点が多い。そこでこれらの点について、塩ストレスによって細胞死が誘導されるオオムギ根の実験系で研究をおこなった。動物細胞のアポトーシスにおいては、核DNAの断片化に先立って細胞膜インテグリティーの崩壊が起こるとされている。すなわち、通常では細胞膜脂質二重層の細胞質側に局在するフォスファチジルセリン(PS)の局在がくずれ、細胞外からPSに特異的に結合するアネキシンVによって細胞が標識されるようになる。昨年度の研究ではオオムギ根、オオムギ培養細胞、およびイネ培養細胞から単離したプロトプロストでは、塩ストレス処理によってはアネキシンVで標識されるようにはならない、という結果を報告した。今年度はプロトプロスト化しない、組織のままの根端を用いて、染色液を加圧して処理することにより染色することができることを見出した。すなわち塩ストレス処理後30分〜1時間で、一部の細胞がアネキシンVで標識されるようになることを明らかにした。また細胞死抑制遺伝子として、いくつかの植物種からdad1遺伝子が報告されたので、オオムギにおいても、そのホモログを検索した。PCR法を用いていくつかの産物を検出したが、塩基配列を解析した結果、既存のdad1と類似するものは見つからなかった。引き続きオオムギdad1の同定を進めているところである。

プログラム細胞死(アポトーシス)は最近の研究から、植物細胞において道管形成などの形態形成や病原菌への抵抗性などで、中心的な役割をになう重要な細胞機構であると考えられるようになってきた。しかしその初期過程および分子メカニズムについてはまだ不明の点が多い。そこでこれらの点について、塩ストレスによって細胞死が誘導されるオオムギ根の実験系で研究をおこなった。動物細胞のアポトーシスにおいては、核DNAの断片化に先立って細胞膜インテグリティーの崩壊が起こるとされている。すなわち、通常では細胞膜脂質二重層の細胞質側に局在するフォスファチジルセリン(PS)の局在がくずれ、細胞外からPSに特異的に結合するアネキシンVによって細胞が標識されるようになる。昨年度の研究ではオオムギ根、オオムギ培養細胞、およびイネ培養細胞から単離したプロトプロストでは、塩ストレス処理によってはアネキシンVで標識されるようにはならない、という結果を報告した。今年度はプロトプロスト化しない、組織のままの根端を用いて、染色液を加圧して処理することにより染色することができることを見出した。すなわち塩ストレス処理後30分〜1時間で、一部の細胞がアネキシンVで標識されるようになることを明らかにした。また細胞死抑制遺伝子として、いくつかの植物種からdad1遺伝子が報告されたので、オオムギにおいても、そのホモログを検索した。PCR法を用いていくつかの産物を検出したが、塩基配列を解析した結果、既存のdad1と類似するものは見つからなかった。引き続きオオムギdad1の同定を進めているところである。