【植物生理】ピロリン酸の除去が植物の発芽成長に不可欠であることを確認　東大など

1 ：一般人φ ★：2011/09/04(日) 23:21:23.93 ID:???

植物の種子は、水を吸うと同時に休眠から目覚め、細胞の代謝を一気に活発化させ、その結果、ピロリン酸が
蓄積される。ピロリン酸はヒトでも植物と同様に、生命が活動するときに代謝の副産物として形成され、
細胞質に蓄積される。

ピロリン酸は、リン酸が2つつながった化合物で、生物がさまざまな代謝をする際に、どうしても出来てしまう物資で、
リン酸化合物であるATPと同様に、分解することでエネルギーを取り出せるが、ATPと異なり毒性を有するため、
生物としては早く分解する方が良いと言われてきた。

一方の植物では、ピロリン酸を分解する酵素を使い、その分解で得たエネルギーを利用して、細胞の体積の大半を
占める液胞の中を酸性化すると考えられてきたが、その酵素の意義が、ピロリン酸を分解することにあるのか、
それとも液胞を酸性化することにあるのかは不明であった。植物の成長に重要な植物ホルモンであるオーキシンを
組織の中で正確に輸送するためには、ピロリン酸の分解酵素による液胞の酸性化が重要とされるが、その一方で、
それは変だという反論もあった。しかし、ピロリン酸分解酵素は植物のみならず、大腸菌からヒトまでの生物が
持つ重要な酵素ながら、この働きが失われると生存できないとされてきたため、これまで解析のめどは
立っていなかった。

今回、東京大学(東大)などによる研究グループは、ピロリン酸の分解酵素の機能が失われた変異体株(fugu5-1
変異体)が生活能力を持つこと、またショ糖を添加すると表現型が回復することに着目し、同問題に取り組み、
植物が種から芽生えて成長する段階では、液胞の酸性化よりも、ピロリン酸の除去そのものこそが重要
であることを明らかにした。

同成果は、塚谷裕一(東京大学大学院理学系研究科教授)、Ferjani Ali(東京学芸大学生命科学分野助教)、
堀口吾朗(立教大学理学部生命理学科准教授)および前島正義(名古屋大学大学院生命農学研究科教授)、
瀬上紹嗣(名古屋大学大学院生命農学研究科研究員)、武藤由香里(元名古屋大学大学院生命農学研究科修士課程2年)
らによるもので、国際誌「Plant Cell」(オンライン版)に掲載された。

（本文>>2に続く）

▽画像　野生型(左上)、fugu5-1変異体(右上)、パン酵母のピロリン酸分解酵素を導入したfugu5-1変異株(下段左右)。
http://j.mycom.jp/news/2011/09/02/079/images/011l.jpg

▽記事引用元　マイコミジャーナル（2011/09/02）
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/09/02/079/index.html

▽東京大学プレスリリース
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2011/28.html

▽The Plant Cell
「Keep an Eye on PPi: The Vacuolar-Type H+-Pyrophosphatase Regulates Postgerminative Development in Arabidopsis」
http://www.plantcell.org/content/early/2011/08/22/tpc.111.085415