コムギ老化葉におけるRubiscoの膜小胞を介した葉緑体化への排出と分解

RCBはRubiscoの分解が盛んな葉の老化初期に最も多く存在していることを先の研究において見出した。そしてRCBがリソソーム様のオルガネラに囲まれていること、およびRCBが液胞内に取り込まれていることを免疫電顕観察により見出した。この結果からRCBを介したRubiscoの葉緑体外への排出が葉の老化過程におけるRubisco分解において重要な役割を果たしていることが示唆されている。本年度は、コムギに加えて、モデル植物であるイネとアラビドプシスにおいてもRCBが見られるかどうか検討した。その結果、イネとアラビドプシスにおいてもRCBの存在が免疫電顕において確認された(Ishida et al.2005)。そこで葉緑体のストロマにターゲットされたGFPを発現するアラビドプシス形質転換体を用いて、RCBの生きた細胞内での可視化を試みた。その結果、液胞のATPase阻害剤であるコンカナマイシンAを加え、液胞内のpHを上昇させた葉の細胞において、RCBが液胞内に存在することを共焦点レーザー顕微鏡を用いて見出した。一方、コンカナマイシンA非存在下ではRCBは観察されなかった。共焦点レーザー顕微鏡において見出されたRCBは直径0.5-1.5マイクロメートルでありクロロフィル自家蛍光を有していなかった。この結果は電顕観察のものと一致した。以上の結果は、RCBが葉緑体外でのRubisco分解に関与していることを極めて強く示唆した(Ishida et al.投稿中)。

RCBはRubiscoの分解が盛んな葉の老化初期に最も多く存在していることを先の研究において見出した。そしてRCBがリソソーム様のオルガネラに囲まれていること、およびRCBが液胞内に取り込まれていることを免疫電顕観察により見出した。この結果からRCBを介したRubiscoの葉緑体外への排出が葉の老化過程におけるRubisco分解において重要な役割を果たしていることが示唆されている。本年度は、コムギに加えて、モデル植物であるイネとアラビドプシスにおいてもRCBが見られるかどうか検討した。その結果、イネとアラビドプシスにおいてもRCBの存在が免疫電顕において確認された(Ishida et al.2005)。そこで葉緑体のストロマにターゲットされたGFPを発現するアラビドプシス形質転換体を用いて、RCBの生きた細胞内での可視化を試みた。その結果、液胞のATPase阻害剤であるコンカナマイシンAを加え、液胞内のpHを上昇させた葉の細胞において、RCBが液胞内に存在することを共焦点レーザー顕微鏡を用いて見出した。一方、コンカナマイシンA非存在下ではRCBは観察されなかった。共焦点レーザー顕微鏡において見出されたRCBは直径0.5-1.5マイクロメートルでありクロロフィル自家蛍光を有していなかった。この結果は電顕観察のものと一致した。以上の結果は、RCBが葉緑体外でのRubisco分解に関与していることを極めて強く示唆した(Ishida et al.投稿中)。