InsP3とサイクルADP-リボースの両方が個々の植物真空からCa2+を放出します

科学分野:

• 植物細胞生物学 植物細胞生物学
• 分子シグナリング
• バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

• カルシウムイオン (Ca2+) は,植物細胞における重要な二次伝達物質として作用し,様々な刺激に対する反応を媒介する.
• 細胞内カルシウムプール,特に真空球は,カルシウムシグナル伝達の主要な源です.

研究 の 目的:

• 植物真空からカルシウムの放出を媒介するサイクルアデノシン5'-二酸化リボース (cADPR) の役割と特性を調査する.
• 植物におけるcADPR媒介カルシウム放出経路と,動物細胞における既知の経路を比較する.

主な方法:

• 実験用にベットの貯蔵根の組織を活用した.
• イオンチャネル活動を分析するためにパッチクランプ技術を使用した.
• ルテニウムレッドやライオノジンなどの特定の調節体の効果を調査した.

主要な成果:

• cADPR-ゲートされたカルシウム放出経路をベットの貯蔵根の真空膜で特定しました.
• 動物のcADPR経路に類似性を示し,ルテニウム赤とライオノジンに対する感受性,およびcADPRに対する高い親和性 (Km = 24 +/- 7 nM) を含む.
• パッチクランプにより,この経路は電圧に依存し,無感化せず,個々の真空孔内のイノシトール1,4,5-トリスホスファート (InsP3) ゲートチャネルと共存することが明らかになった.

結論:

• cADPRは,植物の真空中にカルシウムを動員する重要な調節体である.
• 植物における特定されたcADPR経路は,動物における同位体と機能的ホモロジーを共有しており,シグナル伝達機構が保存されていることを示唆しています.
• この経路の電圧に依存し,無感覚化しない性質と,InsP3ゲートチャネルとのコロカライゼーションは,植物細胞におけるカルシウムシグナル伝達のための複雑なモデルを提供します.