Letter 植物：ヒナゲシの花粉の自家不和合性決定因子の同定 2009年6月18日 Nature 459, 7249 doi: 10.1038/nature08027 高等植物は、花粉と雌ずいとの特異的な相互作用を用いる受粉により種子を形成する。自家不和合性は、多くの種で同系交配を回避するために用いられている重要な機構で、複数の対立遺伝子が存在するS遺伝子座によって制御されている。「自己」（不和合性）の花粉は、花粉と雌ずいのS遺伝子座構成要素の相互作用によって「非自己」（和合性）の花粉と区別されて拒絶される。ヒナゲシ（Papaver rhoeas）の雌ずいのS遺伝子座産物は、不和合性の花粉と相互作用する小型タンパク質で、Ca2+依存性のシグナル伝達ネットワークを作動させて花粉の阻害およびプログラム細胞死を引き起こす。今回我々は、Papaverの花粉が発現する多型性の高い遺伝子PrpS（Papaver rhoeas pollen S）の対立遺伝子3個をクローン化し、それが花粉のS遺伝子座決定因子をコードしていることを実証した。PrpSは、雌ずいのS遺伝子（広くS遺伝子とよばれているが、以下ではPrsS = Papaver rhoeas stigma S determinantとする）と関連する単一コピー遺伝子である。配列解析から、PrsSとPrpSとは出現時期が同程度に古く、おそらく共進化したことが示された。PrpSがコードするのは、約20 kDaの新規タンパク質である。膜貫通タンパク質であろうとの予測どおり、PrpSは細胞膜と結合している。PrpSの細胞外ループと予測された部分はPrsSと相互作用することがわかり、PrpSのアンチセンスオリゴヌクレオチドを使って、PrpSが不和合性花粉のS特異的な阻害に関与していることが示された。PrpSの同定は、Papaverの自家不和合性系を解明するうえで大きな進展である。これは、細胞が互いを認識するときの新たな決定因子として、自己と非自己との区別に関与する細胞間認識系の起源および進化の解明に役立ち、こうした系には原始的な脊索動物や脊椎動物の組織適合性系も含まれている。 Full Text PDF 目次へ戻る
