カルシウムシグナルによる光合成統御の器官間コミュニケーション

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カルシウム依存性発光タンパク質エクオリンを形質導入したタバコ培養細胞BY-2を利用して,糖シグナルに対応した細胞礎質カルシウムイオン濃度([Ca^<2+>]c)上昇を測定した。対数増殖期の細胞では,高濃度の糖を与えても[Ca^<2+>]c上昇は観察されなかった。定常増殖期の細胞では高濃度の糖によって[Ca^<2+>]c上昇が起こった。対数増殖期の細胞でも蔗糖飢餓状態にすると糖による[Ca^<2+>]c上昇が観察された。定常増殖期の細胞でも蔗糖飢餓処理により[Ca^<2+>]c上昇が顕著になった。これらの結果はシンク的状態の細胞が糖に対応することを示唆している。[Ca^<2+>]c上昇は蔗糖以外にマルトース,グルコース,フラクトースなどによっても誘導された。蔗糖と同じ浸透圧変化を引き起こす濃度のNaClやKClはわずかしか[Ca^<2+>]c上昇を引き起こさなかった。糖誘導[Ca^<2+>]c上昇は培地中のCa^<2+>を除くと起こらなくなった。また,Ca^<2+>拮抗剤La^<3+>によって阻害された。これらのことは[Ca^<2+>]c上昇は細胞外のCa^<2+>が流入したことを示唆している。プロテインキナーゼ阻害剤K-252aやスタウロスポリンは糖誘導[Ca^<2+>]c上昇を阻害した。このことは[Ca^<2+>]c上昇にタンパク質リン酸化が関与していることを示している。事実,インゲルプロテインキナーゼアッッセイによりプロテインキナーゼ活性上昇が明らかになった。既知のCa^<2+>/H^+アンチポ-タの塩基配列を利用してPCR法により,トウモロコシcDNAライブラリーをスクリーニングし,Ca^<2+>/H^+アンチポ-タの全長をコードしていると考えられる遺伝子を取得した。410残基のアミノ酸をコードする遺伝子で,遺伝子産物は既知のCa^<2+>/H^+アンチポ-タ遺伝子と同様に,11回膜を貫通する構造を持つと予測された。このCa^<2+>/H^+アンチポ-タの細胞内分布を知る目的で,親水性領域のペプチド断片を大腸菌で生産してウサギを免疫して抗体を産生することを試みている。