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植物:植物ホルモンオーキシンの細胞内恒常性は小胞体に局在するPIN5輸送体によって仲介されている

Nature 459, 7250 doi: 10.1038/nature08066

植物のシグナル伝達分子であるオーキシンは、植物組織内での差分分布(勾配)により、さまざまな発生過程で位置情報を与えている。したがって、細胞のオーキシン量は、オーキシンシグナル伝達の発生出力を決定していることが多い。概念的には、どのような細胞においても、膜を通過する輸送および代謝過程がオーキシンの定常状態における濃度を調節している。特に、PINオーキシン排出担体による細胞間の方向の決まった輸送はオーキシン勾配の形成に重要である。今回我々は、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)のPIN遺伝子ファミリーの非定型的なメンバーであるPIN5が、オーキシンが仲介する発生に必要な機能性オーキシン輸送体をコードしていることを明らかにした。PIN5は、細胞間輸送には直接的な役割を担っていないものの、オーキシンの細胞内恒常性および代謝を調節している。特徴が明らかにされているほかの細胞膜PINタンパク質と異なり、PIN5は小胞体に局在しており、細胞質から小胞体内腔に向かうオーキシンの流れを起こしていると考えられる。ほかのPIN5様輸送体(コケのPINを含む)が小胞体に局在することは、小胞体でのオーキシン恒常性および細胞膜での細胞間オーキシン輸送にかかわるPINタンパク質機能の多様化が、陸上植物の進化において古くに起こった事象であることを示している。

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