植物細胞における高次リン酸化イノシトールのダイナミクス

本研究では,イノシトール六リン酸すなわちフィチン酸の生合成過程および液胞への輸送機構の解明のため,フィチン酸合成の鍵酵素と考えられるイノシトール1リン酸合成酵素(MIPS)に対する特異抗体を作成し,以下の成果を得た.これまでに,ニチニチソウおよびシロイヌナズナ懸濁培養細胞にフィチン酸の大量合成を誘導し,液胞内に蓄積させることに成功している.Caを与えたニチニチソウ培養細胞では主に液胞内にフィチン酸が蓄積していたが,Znを与えた細胞では,液胞にはフィチン酸が蓄積していないことが分かった.また,亜鉛添加後の細胞では,大部分のフィチン酸が細胞質で亜鉛と不溶性の結晶となっていることが示唆された.小胞輸送障害剤であるブレフェルジンAで処理すると,フィチン酸合成が促進され,ウォルトマニン処理では,阻害された.この結果から,フィチン酸の液胞への蓄積機構には,小胞輸送が関与している可能性が示唆された(Plant Physiology, in press).次に植物個体の種子形成時におけるフィチン酸合成・蓄積機構の解明に着手した.シロイヌナズナ登熟種子中では,初発酵素であるMIPSが胚乳に局在するのに対し,最終産物のフィチン酸が胚に蓄積することが分かった.したがって,これまでにイネで報告されていた知見とは異なり,胚乳と胚が協調的に働いていることが示唆された.今後さらにイノシトールリン酸キナーゼやイノシトール輸送体の詳細な解析を進めてゆく予定である.

本研究では,イノシトール六リン酸すなわちフィチン酸の生合成過程および液胞への輸送機構の解明のため,フィチン酸合成の鍵酵素と考えられるイノシトール1リン酸合成酵素(MIPS)に対する特異抗体を作成し,以下の成果を得た.これまでに,ニチニチソウおよびシロイヌナズナ懸濁培養細胞にフィチン酸の大量合成を誘導し,液胞内に蓄積させることに成功している.Caを与えたニチニチソウ培養細胞では主に液胞内にフィチン酸が蓄積していたが,Znを与えた細胞では,液胞にはフィチン酸が蓄積していないことが分かった.また,亜鉛添加後の細胞では,大部分のフィチン酸が細胞質で亜鉛と不溶性の結晶となっていることが示唆された.小胞輸送障害剤であるブレフェルジンAで処理すると,フィチン酸合成が促進され,ウォルトマニン処理では,阻害された.この結果から,フィチン酸の液胞への蓄積機構には,小胞輸送が関与している可能性が示唆された(Plant Physiology, in press).次に植物個体の種子形成時におけるフィチン酸合成・蓄積機構の解明に着手した.シロイヌナズナ登熟種子中では,初発酵素であるMIPSが胚乳に局在するのに対し,最終産物のフィチン酸が胚に蓄積することが分かった.したがって,これまでにイネで報告されていた知見とは異なり,胚乳と胚が協調的に働いていることが示唆された.今後さらにイノシトールリン酸キナーゼやイノシトール輸送体の詳細な解析を進めてゆく予定である.