講演会のご案内講師：佐藤雅彦先生 (京都府立大学大学院生命環境科学研究科) 植物細胞の形態形成におけるイノシトール３リン酸５キナーゼ， FAB1/PIKfyve の役割日時： 2016 年 1 月 27 日(水曜日) 会場： R1 棟 2 階第 3 会議室午後 1 時半から午後 3 時まで佐藤雅彦先生の講演会を開催いたします。多数、ご来聴下さいますようご案内いたします。【講師の先生より】イノシトールリン脂質は，細胞内シグナリングに関わる重要な分子であり，イノシトール環の 3,4,5 位の炭素に異なった組み合わせで，リン酸が結合することで，複数の分子種を生成する。FAB1 は，ホスファチジルイノシトール 3 リン酸 (PI3P)からホスファチジルイノシトール(3,5)二リン酸 (PI(3,5)P2)を生成するキナーゼである。我々は，シロイヌナズナ FAB1 の機能解析を進めた結果，FAB1 は，「後期エンドソームの成熟に関与すること」，「成熟した後期エンドソームは，表層微小管に接着することで，表層微小管の配向を決定し，オーキシン排出体 PIN などの極性輸送を制御すること」を明らかにした。驚いたことに， FAB1 は，成熟した細胞では，細胞膜に局在が移行する。では，なぜ，植物の FAB1 は成熟した細胞の細胞膜に存在するのだろう？この謎を解くために，申請者は，PI(3,5)P2 を蛍光標識するタンパク質を発現する植物体を新たに開発し， PI(3,5)P2 が根毛の基部や，孔辺細胞の気孔側の細胞膜，表皮細胞の凹面，つまり“固い部分”に選択的に局在することを明らかにした。一方，PI(4,5)P2 は，細胞膜上の PI(3,5)P2 が存在しない領域，例えば，根毛の先端など細胞の伸長が盛んな領域に存在する。これら事実から PI(3,5)P2 と PI(4,5)P2 が排他的に細胞膜上の局所構造を形成し，一方，PI(4,5)P2 の存在領域では，アクチン制御下で，柔軟な細胞壁構造を形成し，PI(3,5)P2 の存在領域では，微小管の制御下で，側面の固い細胞壁構造を形成することで，あらゆる細胞の形態が創りだされるという仮説を着想するに至った。以上のことより，PI(4,5)P2 と PI(3,5)P2 の細胞膜上における領域制御機構は，あらゆる植物細胞の形態形成を制御する基本原理になりえると考えている。 1. Hirano T, Munnik T, Sato MH. “Phosphatidylinositol 3-phosphate 5-kinase, FAB1/PIKfyve mediates endosome maturation to establish endosome-cortical microtubule interaction in Arabidopsis.” Plant Physiol. (2015) 169, 1961-1974. 2. Hirano T., Sato MH. “Overexpression of FAB1A-GFP recruits SNX2b on the endosome membrane in snx1-1 mutant in Arabidopsis.” Plant Signal Behav., (2015) “Epub ahead of print” 3. Hirano T., Matsuzawa T., Takegawa K., Sato MH. “Loss-fo-function and gain-of-function mutations in FAB1A/B impair endomembrane homeostasis, conferring pleiotorpic developmental abnormalities in Arabidopsis.” Plant Physiol., (2011) 155, 797-807. 連絡先：東京工業大学資源化学研究所附属資源循環研究施設久堀徹 (内線 5234)