植物科学：受精した卵細胞がエンドペプチダーゼを分泌して花粉管の多重誘引を防ぐ

配偶子が融合すると、動物の卵細胞は表層顆粒からプロテアーゼを分泌し、受精膜を形成して多精受精を拒否する。顕花植物の受精はもっと複雑で、非運動性の2個の精細胞が花粉管によって送り届けられる。通常、複数の花粉管が胚珠に同時に進入する花粉管多重誘引（polytubey）は回避され、多精受精を間接的に防いでいる。受精に成功した後に、植物の卵細胞がそれ以上の花粉管の拒絶を調節する仕組みはまだ解明されていない。今回我々は、シロイヌナズナ（Arabidopsis）の卵細胞の頂端部にある表層ネットワークから、アスパラギン酸エンドペプチダーゼECS1とECS2が細胞外間隙へと分泌されることを報告する。この反応が引き起こされるのは、受精が成功した後だけである。ECS1とECS2は卵細胞だけで発現していて、転写産物は配偶子が融合後すぐに分解される。ECS1とECS2は花粉管誘引物質LURE1を特異的に分解し、その結果、ecs1 ecs2二重変異体では花粉管の多重誘引が頻繁に起こる。これらのエンドペプチダーゼを助細胞から異所性分泌させると、LURE1濃度が低下し、花粉管誘引が起こりにくくなる。まとめるとこれらの知見は、植物の卵細胞は受精の成功を感知することを実証するとともに、受精が誘発する花粉管誘引物質の分解によって受精後比較的速やかに花粉管多重誘引が遮断される仕組みに関する機構を明らかにしている。

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