アポトーシス様細胞死においてレドックス制御されるヌクレアーゼの単離・同定

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植物細胞は、分化全能性があり単細胞から植物体を再生できる。ところが、単細胞として細胞を単離すると全能性を失い、アポトーシス様プログラム細胞死に至る。本研究は、単細胞(プロトプラスト)を単離する段階で、葉緑体に活性酸素が蓄積していく原因の解明に取り組んだ。前年度までに、プロトプラスト単離時に、葉緑体で活性酸素が蓄積する原因は、葉緑体型NADPHオキシダーゼが活性化するためであることを示した。この知見は、他に報告が無く、Plant Cell and Physiology誌に投稿したところ、一定の評価を得た。実験を付け加えて再投稿するために、準備中である。葉緑体に起こったレドックス状態の変化が、その後の培養時における細胞死のシグナルになって、アポトーシスを実行することが示唆された。本研究は、葉緑体に起こるレドックス状態の変化がアポトーシスのシグナルと成り得ることを世界で初めて示した研究である。次に、アポトーシスの実行過程に関与するヌクレアーゼについて検討した。その結果、候補となるヌクレアーゼは2つ(I,II)存在し、どちらも至適pHは7.8、IはMg,Mnで活性化され、Znで阻害された。IIは、Mnで活性化され、Znで阻害された。還元剤存在下で活性化されるヌクレアーゼが検出されたが、これがI型と同じものかについては、現在検討を重ねている。