2020-01-07 自然科学研究機構 基礎生物学研究所,東京大学,奈良先端科学技術大学院大学,科学技術振興機構
基礎生物学研究所 植物環境応答研究部門の森田（寺尾）美代教授と西村岳志助教、中村守貴特任研究員、福建農林大学の古谷将彦教授、東京大学の平野良憲助教は、奈良先端科学技術大学院大学の箱嶋敏雄教授、基礎生物学研究所/生命創成探究センターの加藤輝特任助教、立命館大学の深尾陽一郎准教授らとの共同研究により、シロイヌナズナを用いて重力感受細胞において重力方向の情報伝達に関わる新しい因子RLDを発見しました。
植物の根は地中に向かって、茎は空に向かって成長します。これは植物が重力の方向を感じ取って行う重力屈性と呼ばれる反応です。重力の方向は根や茎の重力感受細胞と呼ばれる特別な細胞で感知されることや、重力方向に反応した植物の屈性がオーキシンの輸送の制御によって行われることなどが知られていますが、重力感受細胞内での重力方向の情報伝達の仕組みの詳細は不明でした。森田教授らの研究グループはこれまでに、LZYと呼ばれるタンパク質が重力屈性に必要であることを明らかにしてきました。今回、LZYと相互作用するタンパク質としてRLDを新たに発見し、RLDもまた重力屈性に関与する重要な因子であること、およびRLDがオーキシン輸送の制御に関わることを明らかにしました。そして、LZYが重力の方向に応答して重力感受細胞内での居場所を変化させ、その時にRLDを結合して同じ場所に連れてくることで、オーキシン輸送を制御するという分子機構を提唱しました。本研究の成果は、2020年1月3日に国際学術誌Nature Communications誌に掲載されました。
図. 通常、植物の根は重力の方向を感じ取り、重力の方向に従って伸びる重力屈性を示す（左：野生型）が、rld1 rld4二重変異体（右）では、重力屈性が弱く、側根が水平方向に向かう傾向が見られる。
