マイクロインジェクション法を用いた樹木木部細胞における細胞骨格の動的解析

昨年度検討を行ったマイクロインジェクションの方法に若干の改良を加え、各種針葉樹の芽ばえに蛍光標識した微小管の構成タンパク質であるチューブリンを注入した。注入10〜30分後、共焦点レーザ走査顕微鏡法により芽ばえを観察したところ、微小管に基づく蛍光像が観察できた。マイクロインジェクション法により微小管の蛍光標識化合物が細胞内に取り込まれたといえる。微小管は細胞内での方向性が認められた。伸長中と思われる細胞では、微小管は細胞軸に対して垂直または斜め方向に配列していた。この微小管の方向がセルロースミクロフィブリルの方法を決め、細胞の伸長の方向を決めていると考えられる。また、蛍光標識化合物を注入した試料に低温処理を行い、蛍光像の観察を続けると、微小管像が不鮮明になった。微小管は、低温に対する安定性が低く脱重合を起こしやすいことが報告されており、本研究の結果からも微小管の低温に対する不安定性を裏付けることが出来た。また、アクチンなど微小管以外の細胞骨格もマイクロインジェクション法を用いて細胞内に取り込ませることが可能となった。アクチンは、細胞内で三次元ネットワークを構築しているように観察できた。従って、本研究で確立したマイクロインジェクション法と共焦点レーザ走査顕微鏡法を組み合わせた方法は、植物ホルモンや重力などの外的刺激が細胞骨格の配向を制御する過程をin situで可視化できる点で優れているといえる。今後、樹木木部細胞内に存在する細胞骨格の動的な変化を解析し、細胞の分化機構に関する新しい知見を得る上で有効な手段となりうるといえる。

昨年度検討を行ったマイクロインジェクションの方法に若干の改良を加え、各種針葉樹の芽ばえに蛍光標識した微小管の構成タンパク質であるチューブリンを注入した。注入10〜30分後、共焦点レーザ走査顕微鏡法により芽ばえを観察したところ、微小管に基づく蛍光像が観察できた。マイクロインジェクション法により微小管の蛍光標識化合物が細胞内に取り込まれたといえる。微小管は細胞内での方向性が認められた。伸長中と思われる細胞では、微小管は細胞軸に対して垂直または斜め方向に配列していた。この微小管の方向がセルロースミクロフィブリルの方法を決め、細胞の伸長の方向を決めていると考えられる。また、蛍光標識化合物を注入した試料に低温処理を行い、蛍光像の観察を続けると、微小管像が不鮮明になった。微小管は、低温に対する安定性が低く脱重合を起こしやすいことが報告されており、本研究の結果からも微小管の低温に対する不安定性を裏付けることが出来た。また、アクチンなど微小管以外の細胞骨格もマイクロインジェクション法を用いて細胞内に取り込ませることが可能となった。アクチンは、細胞内で三次元ネットワークを構築しているように観察できた。従って、本研究で確立したマイクロインジェクション法と共焦点レーザ走査顕微鏡法を組み合わせた方法は、植物ホルモンや重力などの外的刺激が細胞骨格の配向を制御する過程をin situで可視化できる点で優れているといえる。今後、樹木木部細胞内に存在する細胞骨格の動的な変化を解析し、細胞の分化機構に関する新しい知見を得る上で有効な手段となりうるといえる。