植物培養細胞におけるAl障害メカニズムおよびアポトーシスの解析

タバコ培養細胞(BY-2)を用いて細胞レベルでのAl障害機構を解析するために、様々な条件下でAl処理を行いAl処理細胞をサンプリングし、1.特異的Al吸着の認められた粒子(plastid)の解析2.アポトーシス誘導条件の解析を行った。また、Alと同様に土壌有害重金属であるCdにも着目し、3.Cd障害応答とAl障害応答との差異から新たなAl障害メカニズムの解析を試みた。1.ポリリジンを塗布したスライドガラス上での細胞培養系が確立したことにより、一つの細胞を顕微鏡下で観察しつつ、様々な処理を行うことが可能となった。細胞内粒子(plastid)へのAl吸着は100μM Al処理区では、約2〜4時間処理後にのみ認められた。その後、Alの脱着が生じるわけではなく粒子自体が消失していくことが、同一細胞の経時的観察により確認された。2.動物細胞では報告のあったアポトーシスで代表される細胞膜のフリップフロップ現象がアネキシンVを用いた蛍光染色法によりタバコ培養細胞においても確認された。ただし、顕著な応答が確認されたのはプロトプラスト化した細胞だけで、通常の細胞壁が存在する細胞では応答に再現性がとれず、さらなる実験系の工夫が必要である。3.CdもAlと同様に植物細胞において酸化ストレスが誘導された。顕著な事象としては葉脈における赤色物質の沈着であり、おそらく抗酸化物質であるポリフェノール類の合成量が増加したと考えられた。この赤色部位と量はCd局在性と非常に高い相関性を示すことがトレーサーCd-109を用いたラジオグラフィにより明らかとなった。同様にAl局在性と酸化ストレスについて考察するためにAlトレーサーを用いたラジオグラフィを行っている。

タバコ培養細胞(BY-2)を用いて細胞レベルでのAl障害機構を解析するために、様々な条件下でAl処理を行いAl処理細胞をサンプリングし、1.特異的Al吸着の認められた粒子(plastid)の解析2.アポトーシス誘導条件の解析を行った。また、Alと同様に土壌有害重金属であるCdにも着目し、3.Cd障害応答とAl障害応答との差異から新たなAl障害メカニズムの解析を試みた。1.ポリリジンを塗布したスライドガラス上での細胞培養系が確立したことにより、一つの細胞を顕微鏡下で観察しつつ、様々な処理を行うことが可能となった。細胞内粒子(plastid)へのAl吸着は100μM Al処理区では、約2〜4時間処理後にのみ認められた。その後、Alの脱着が生じるわけではなく粒子自体が消失していくことが、同一細胞の経時的観察により確認された。2.動物細胞では報告のあったアポトーシスで代表される細胞膜のフリップフロップ現象がアネキシンVを用いた蛍光染色法によりタバコ培養細胞においても確認された。ただし、顕著な応答が確認されたのはプロトプラスト化した細胞だけで、通常の細胞壁が存在する細胞では応答に再現性がとれず、さらなる実験系の工夫が必要である。3.CdもAlと同様に植物細胞において酸化ストレスが誘導された。顕著な事象としては葉脈における赤色物質の沈着であり、おそらく抗酸化物質であるポリフェノール類の合成量が増加したと考えられた。この赤色部位と量はCd局在性と非常に高い相関性を示すことがトレーサーCd-109を用いたラジオグラフィにより明らかとなった。同様にAl局在性と酸化ストレスについて考察するためにAlトレーサーを用いたラジオグラフィを行っている。