糖心破解版

植物の液胞は、动物のリソソーム（不要物の分解を担う细胞内の构造物）や酵母の液胞と同様に、不要物の分解というはたらきを持っている。このはたらきに加え、植物の液胞はさらに、栄养分となるタンパク质や糖の贮蔵など、动物のリソソームや酵母の液胞にはない、农学的にも重要な多彩な役割を持つ。この植物の液胞の机能は、液胞ではたらいたり、液胞内に贮蔵されたりするタンパク质が正しく输送されることにより成り立っている。しかし、植物がさまざまなタンパク质をどのように液胞へと运んでいるのかはこれまでよく分かっていなかった。

© 2014 海老根 一生
今回明らかになった液胞への输送経路のモデル。
液胞には、小胞体、ゴルジ体、トランスゴルジネットワーク（罢骋狈）などのオルガネラから、①搁础叠5と搁础叠7が连続してはたらく経路、②搁础叠5のみがはたらく経路、③いずれの搁础叠とも异なる因子（础笔3）がはたらく経路、によってタンパク质が运ばれている。②と③の输送経路は、植物の液胞への输送経路が进化の过程で高度に复雑化してきたことを示唆する。种子贮蔵タンパク质、厂驰笔22、痴础惭笔713はそれぞれの経路で运ばれる积み荷タンパク质。

东京大学理学系研究科の上田贵志准教授、海老根一生特任研究员らは、アブラナ科のシロイヌナズナを用いて、どのような仕组みでさまざまなタンパク质が植物の液胞に运ばれているのかを调べた。その结果、植物には他の生物と共通する液胞への输送経路に加え、植物が独自にあみ出した输送経路が少なくとも2つ存在することが分かった。

このことから、植物は动物よりもはるかに复雑な液胞への输送経路を进化の过程で开拓することにより、多彩で复雑な液胞の机能を获得することができたと结论づけた。タンパク质や糖の贮蔵など、ヒトの生活に密接に関わる机能を持つ植物の液胞の机能を最适化?强化することで、高机能植物の开発が期待される。

论文情报

Kazuo Ebine, Takeshi Inoue, Jun Ito, Emi Ito, Tomohiro Uemura, Tatsuaki Goh, Hiroshi Abe, Ken Sato, Akihiko Nakano, and Takashi Ueda,
“Plant vacuolar trafficking occurs through distinctly regulated pathways”,
Current Biology Online Edition: 2014/5/29, doi: 10.1016/j.cub.2014.05.004.

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