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細胞：孔辺細胞にあって細胞外Ca²⁺感知に関わる細胞表面受容体

2003年9月11日 Nature 425, 6954 doi: 10.1038/nature01932

細胞外Ca²⁺（Ca_o²⁺）は、動植物のさまざまな生理的過程、また発生過程で必要とされている。植物は、Ca_o²⁺濃度の変化に応じて細胞内のCa²⁺含量を相対的に一定に保っており、Ca²⁺の恒常性を維持する厳密な調節機構の存在がうかがわれる。しかし、植物がCa_o²⁺の状態を監視する機構、またCa_o²⁺を感知する受容体の存在の有無については、ほとんど解明されていない。気孔の閉鎖は孔辺細胞の細胞質Ca²⁺（[Ca²⁺]_i）濃度の上昇によって誘導されるが、Ca_o²⁺が孔辺細胞におよぼす影響は、Ca_o²⁺感知機構の手がかりとなる。今回我々は、哺乳類細胞での機能スクリーニング検査により、シロイヌナズナのCa²⁺感知受容体CASをコードする相補的DNAクローンを単離した。CASは細胞膜に局在し、低親和性/高容量のCa²⁺結合特性を示し、Ca_o²⁺が誘発する[Ca²⁺]_i上昇に関わっている。CASは、孔辺細胞を含む苗条で主として発現される。CASを抑制すると孔辺細胞におけるCa_o²⁺シグナル伝達が阻害され、Ca²⁺欠乏に応じて起こる抽薹（種子形成への移行の際の急激な伸長）がうまく行われなくなる。このようにCASは、植物における主要なCa_o²⁺信号変換器であると考えられる。

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