カドミウムトランスポーター遺伝子の同定

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カドミウム超集積植物Arabidopsis halleriにおける金属分布について解析した。葉からプロトプラストと液胞を単離して、それぞれのオルガネラー含まれる金属を定量し、比較した。その結果、ほとんどの亜鉛とカドミウムは液胞に局在していることを明らかにした。また亜鉛の蛍光プローブZnAF-2DAを用いて、組織別亜鉛の局在を調べたところ、亜鉛は表皮にはなく、葉肉細胞に局在していた。さらに、カドミウムの存在形態を113Cd-NMRで同定したところ、リンゴ酸との錯体で存在していることが分かった。ニコチンアナミンはほとんど検出されなかった。リンゴ酸と亜鉛やカドミウムとの結合安定度常数が小さいため、これらの結果はカドミウムや亜鉛を液胞に隔離することによって無毒化されていることを示唆している。カドミウム超集積植物Thlaspi caerulescens (ecotype,Ganges)から単離したHMA3についてその細胞内局在性についてタマネギの表皮細胞に一過的に発現させて調べた。その結果、HMA3は液胞に局在していることを明らかにした。この結果はHMA3がカドミウムを液胞に隔離するために機能していることを示唆している。イネからカドミウムの集積に関与する輸送体を単離するために、カドミウムを高集積及び低集積する品種を選抜した。これらの品種を用いて、生理学的な解析を行ったところ、根によるカドミウムの吸収はほとんど同じで、根から地上部へのカドミウムの輸送が高集積品種のほうで優れていることを突き止めた。現在関連遺伝子の単離を進めている。