植物科学：TOR–EIN2軸は核内シグナル伝達を仲介して植物の成長を調節する
Nature 591, 7849 doi: 10.1038/s41586-021-03310-y
進化的に保存されたTOR（target of rapamycin）キナーゼは、栄養、エネルギー、ホルモン、ストレスなどのシグナルを統合することにより、あらゆる真核生物で細胞の増殖と成長を協調させるマスター調節因子として働いている。これまでの研究では主に、TORによって調節される翻訳に焦点が合わせられてきたが、TORが転写ネットワーク全体を協調させる仕組みについてはまだ解明されていない。今回我々は、シロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）で、細胞質と核の間を行き来する中心的統合装置であるEIN2（ethylene-insensitive protein 2）が、TORの直接の基質であることを明らかにする。グルコースで活性化されたTORキナーゼがEIN2を直接リン酸化すると、EIN2の核への局在が阻害された。特に、ein2-5変異体では、グルコース–TORシグナル伝達によって誘導される急激で広範な転写再プログラム化が大幅に妨げられており、EIN2は、グルコースによって活性化されるTORの幅広い標的遺伝子（DNA複製、細胞壁や脂質の合成、さまざまな二次代謝経路に関わる遺伝子）の発現を負に調節していた。また、化学的、細胞学的、遺伝学的解析から、グルコース–TOR–EIN2軸によって制御される細胞の伸長と増殖の過程は、カノニカルなエチレン–CTR1–EIN2シグナル伝達とは切り離されており、別のリン酸化部位を介することが分かった。これらの知見は、中心的なシグナル伝達ハブは共通しているが、上流のプロテインキナーゼが指定し得る異なるリン酸化コードを用いて、多様なシグナル伝達経路によって差次的に調節されている分子機構を明らかにしている。
