シロイヌナズナ発生におけるRab5の機能

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Rab GTPaseは、GTP結合型とGDP結合型をサイクルする分子スイッチとして膜融合を制御する。RAB5は、エンドサイトーシス経路で多様な機能を担うことが動物では明らかとなっている。一方、植物におけるRab5の器官、個体レベルでの機能はほとんど明らかにされていなかった。そこで、植物のRab5の発生における役割を解明することを目的とし、シロイヌナズナのRAB5活性化因子であるVPS9aの変異体vps9a-2の表現型を解析した。変異体では静止中心におけるSHORTROOT、SCARECROWの発現の有無が逆転し、静止中心付近におけるオーキシンの濃度分布に異常が起きていた。野生型でオーキシンが静止中心に最も多く蓄積することは、PIN3、PIN4、PIN7によって制御されている。変異体においてPIN3とPIN4の発現領域および細胞内局在の異常が見られた。これらのことからRAB5がSHORTROOT、SCARECROWだけでなくPIN3、PIN4といった発生における重要な複数の遺伝子の発現領域の調節に関与することが明らかになった。細胞内膜交通と遺伝子発現領域の関係性を示唆する興味深い結果である。RAB5はエンドソームに局在するのに対し、RAB7は液胞膜に局在して液胞輸送を制御すると考えられている。発生におけるRAB7の機能を解析するため、酵母において複合体の状態でRAB7の活性化因子として働くSAND1/MON1とCCZ1のシロイヌナズナにおけるホモログの変異体系統を確立した。vps9a-2変異体と類似する表現型を示すと同時に異なる異常も示した。RAB5、RAB7特異的な機能、共通する機能を明らかにすべく、解析を進めている。ccz1変異体の生育に対するRAB5の過剰発現の影響がメンバーによって真逆になるという興味深いデータも得られつつある。