植物の生育に必要な金属输送に関与するタンパク质の発见 罢翱惭2は植物体内の金属输送を担う
罢翱惭2は植物体内における金属输送に関わる
罢翱惭2は植物体内の金属输送に関わる组织に存在し、ムギネ酸类の输送を介して植物体内の金属输送に関与しています。罢翱惭2が働かないと植物は正常に生育することができないことから、罢翱惭2の働きは植物にとって非常に重要であるといえます。
© 2015 野副 朋子
东京大学大学院农学生命科学研究科の野副朋子特任研究员（兼、明治学院大学専任讲师）、中西启仁特任准教授らの研究グループは植物の养分の通り道に存在し、物质の输送に関与する罢翱惭2の発现を抑制すると植物の生育阻害が引き起こされることを発见し、罢翱惭2が植物の正常な生育に欠かせないことを见出しました。罢翱惭2の改良により、植物生产の向上、食粮の品质改善が可能になると期待されます。
植物は生きていくために必须な金属栄养素を土壌にはった根からから得ています。金属栄养素のうち、特に鉄は、植物の生育や顿狈础合成や光合成などの様々な细胞内のプロセスに必须の金属栄养素ですが、水に溶けにくい状态で土壌に存在するため、鉄そのものを吸収するのは容易ではありません。このため、植物は根から、土壌内の金属栄养素と结合し、金属栄养素が水に溶けやすくなるような物质（ムギネ酸类）を分泌して、土壌から鉄などの金属栄养素を得ています。これまで、ムギネ酸类を土の中へ分泌する仕组みは分かっていませんでしたが、研究グループは罢翱惭1と呼ばれるトランスポータータンパク质がムギネ酸类の分泌を担うことを明らかにしていました。ムギネ酸类は植物体内での金属栄养素の输送にも関わっていますが、その详细な分子机构はあまり分かっていませんでした。
今回、研究グループは、罢翱惭1の仲间の一つである罢翱惭2が、植物体内におけるムギネ酸类の输送を担っていること、罢翱惭2の働きが植物の生育に必要であることを见出しました。罢翱惭2は根から地上部への物质の通り道である中心柱や叶脉の维管束に存在し、植物体内におけるムギネ酸类の输送に関わっていることが示唆されました。また、罢翱惭2は根の原基や登熟期?発芽时の种子の胚で强く発现し、组织を形成する际の金属输送に関わっている可能性も高まりました。さらに、罢翱惭2の発现を抑えた遗伝子改変されたイネでは、その生育が着しく阻害されました。
「罢翱惭2発现抑制イネでは非形质転换イネに比べて植物体全体の金属含量が高まっている倾向にあり、罢翱惭2が植物体内での鉄の移行効率に関与し、植物の効率的な生育を促している可能性があります」と野副特任研究员は话します。「罢翱惭2のように植物体内で物质の输送に関わるトランスポータータンパク质を操作することによって、主食作物の収量や栄养素、鉄欠乏が问题となる不良土壌といった环境からのストレスへの耐性を高められることがわかっています。今回、罢翱惭2の理解が深まったことにより、主食作物の改良にいっそう弾みがつくと期待されます」と続けます。
なお、本研究は东北大学の鱼住信之教授、石川県立大学の西泽直子教授らの研究チームと共同で行われました。
论文情报
, "The phytosiderophore efflux transporter TOM2 is involved in metal transport in rice", The Journal of Biological Chemistry: 2015/10/2 (Japan time), doi:10.1074/jbc.M114.635193.
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