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病原菌に対する植物細胞の防御システムを解明
2018年12月17日更新
?細胞壁関連酵素を集中輸送?
発表者
- 植村 知博（お茶の水女子大学 理系女性教育開発共同機構 准教授）
- 中野 亮平（マックスプランク植物育種学研究所 研究員）
- 上田 貴志（基礎生物学研究所 教授）
- 中野 明彦 （理化学研究所 チームリーダー）
- Paul Schulze-Lefert （マックスプランク植物育種学研究所 部門長）
研究のポイント
- ゴルジ体独立型TGNが分泌経路で機能することを解明
- 植物の病原菌侵入に対する防御機構にゴルジ体独立型TGNが関与することを発見
- 細胞壁関連因子の局所的輸送が病原菌侵入を防ぐことを発見
- 植物の耐病性を向上させる開発技術への応用が期待される
概略
真核細胞内には様々な細胞小器官が存在し、トランスゴルジ網（trans-Golgi Network, TGN）はタンパク質の細胞内輸送の分岐点として重要な役割を果たしている。お茶の水女子大学の植村知博准教授、マックスフ?ランク植物育種学研究所(ト?イツ)の中野亮平研究員と Paul Schulze-Lefert 部門長、基礎生物学研究所の上田貴志教授，理化学研究所の中野明彦チームリーダーらの国際共同研究ク?ルーフ?は、植物で発見されているゴルジ体から独立したTGN（ゴルジ体独立型TGN）が分泌経路で機能し、病原菌の侵入防御に大きく寄与していることを発見した。この発見により、植物の耐病性を向上させる開発技術への応用が期待される。
一般向けの詳細
真核生物の細胞内には、異なる機能をもった膜で包まれたさまざまな細胞小器官が存在しています。トランスゴルジ網（trans-Golgi Network, TGN）は、ゴルジ体に隣接する網目状の構造体で、小胞体で合成されたタンパク質がゴルジ体へ運ばれた後、最終目的地（細胞外への分泌や液胞など）に向けてタンパク質の選別を行っていると考えられています。すなわち，TGNは細胞内タンパク質輸送の中心に位置する分岐点となっており、いわば物流における配送センターのような重要な区画であると考えられています。我々の研究グループは2014年に超解像ライブイメージング技術により、植物にはゴルジ体に付随して存在するTGN（ゴルジ体付随型TGN）とゴルジ体から独立したTGN（ゴルジ体独立型TGN）の2種類のTGNが存在することを発見しました（図1）。このゴルジ体独立型TGNは現在のところ植物細胞でしかその存在の報告がなく、生理機能については全くの謎でした。
細胞内のタンパク質輸送においては�