横浜市大、助細胞による誘引ペプチド分泌のメカニズムを解明

発表日:2023年01月12日

アクチン繊維が花粉管の誘引を制御する

〜助細胞による誘引ペプチド分泌のメカニズムを解明〜

横浜市立大学 木原生物学研究所 須崎大地特任助教、泉理恵さん（当時大学院生）、丸山大輔准教授らと、名古屋大学 大井崇生助教、武内秀憲特任助教、ケンタッキー大学 河島友和准教授、東京大学 東山哲也教授らの共同研究グループは、モデル植物のシロイヌナズナを用いて、胚珠（＊1）内にある助細胞（＊2）（メス）のアクチン繊維（＊3）が、花粉管（オス）を導くための花粉管誘引ペプチドの分泌を制御することを明らかにしました（図1）。

雌しべの中の胚珠には、雌雄の相互作用に重要な花粉管誘引ペプチドを分泌する2つの助細胞があります。助細胞は繊形装置とよばれる細胞膜と細胞壁が複雑に陥入した特殊な構造から花粉管を誘引する小さなタンパク質（ペプチド）を分泌しますが、その分泌の仕組みは明らかでありませんでした。本研究では遺伝学的、薬理学的手法によって、助細胞のアクチン繊維が誘引ペプチドの極性分泌を担っていることを解明しました。さらに、花粉管の放出で一時的に消失したアクチン繊維が、経時的に回復することを発見しました。これは受精失敗時に残った助細胞が誘引を再開するために働くと考えられます。

本研究成果は、米国の科学雑誌「The Plant Cell」オンラインアドバンス版に掲載されました。（2022年12月23日）

【研究成果のポイント】

・顕微鏡観察によって助細胞の繊形装置の形態と細胞骨格の配向を明らかにした

・助細胞のアクチン繊維が花粉管誘引ペプチドの極性分泌を制御する

・花粉管の放出で消失した助細胞のアクチン繊維が再生して花粉管誘引を再開する

※以下は添付リリースを参照

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添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/647385/01_202301121107.pdf