ネガティブイメージによる分裂準備帯微小管形成中心の構造解析の試み

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動物細胞の微小管は中心体を核にして放射状に形成されるのに対し、植物では1点に集中した微小管形成中心(MTOC)が存在しない。しかし、植物の微小管構築で、中心体に代わるどのような構造が植物のMTOCとして働いているのか、多くの電子顕微鏡や顕微鏡での解析にもかかわらず、未解決のままである。蛍光抗体を使った研究から、動物同様植物でもγチューブリンが植物のMTOCと思われる領域に幅広く存在することは知られているが、これらが本当に微小管のマイナス端に存在するのかどうかも不明であった。昨年度、我々は加圧凍結法で瞬時に凍結したタマネギ表皮細胞を2軸電子線トモグラフィー法で観察することで、微小管端の形状とその存在様式を検出することを可能にし、まず間期細胞の表層微小管について、マイナス端と思える部分の構造を調べ、動物の中心体で見られるのと似た、γチューブリン複合体と思える構造でcapされた微小管は、細胞表層に単独で存在するものと、他の微小管のそばに存在するものがあることを見つけた。今年度は、これを定量的に解析し、後者の微小管のそばから新しい微小管が枝分かれする時のMTOCの一部と考えられるものが、約半数のcap端でみられることが分かった。しかし、分裂準備帯では、間期でみられるようなcap端は観察できず、ほとんどの微小管端の口は開いていた。これは、間期と分裂準備期で微小管ダイナミックスの状態が異なっていることを示唆する。細胞内のリボゾームをマッピングし、微小管端周辺にリボゾーム排除域があるかどうか判定するネガティブイメージによる微小管端近傍の解析を行った結果、口の開いた微小管端で、微小管端の周りにリボゾーム排除域の存在が示唆されるものもあったが、cap端では明確なリボゾーム排除域は認識できないことが分かった。