≪シロイヌナズナ根端の皮層細胞層の液胞形成機構≫シロイヌナズナの根端組織の皮層細胞層ではまず、ゴルジ体に由来する多胞体（ＭＶＢ）同士が融合して小さい液胞（ＳＶ）が形成され、さらに小さい液胞が融合を繰り返すことで大きな液胞（ＬＶ）が形成される。【拡大】
■植物根端細胞の液胞形成機構を解明
□理化学研究所 環境資源科学研究センター 技術基盤部門 質量分析・顕微鏡解析ユニット 上級技師・豊岡公徳
植物の液胞は、植物細胞の容積の９０％以上を占め、根や葉などの生長と発生に重要な役割を果たす細胞内小器官である。液胞が形成される過程として、（１）ゴルジ体から由来する多胞体（ＭＶＢ）が融合することで大きな液胞が形成される、（２）小胞体から由来する隔離膜が拡張して大きな液胞になるという２つの異なるモデルが提案されていた。
今回、理研と香港中文大学との国際共同研究グループは、モデル植物であるアブラナ科のシロイヌナズナを用いて、その根端組織の細胞群における液胞の形成過程を広域かつ３次元で捉えることを試みた。ナノメートル（ｎｍ、１ｎｍは１０億分の１メートル）単位の分解能で３次元撮影できる透過電子顕微鏡を用いた「連続切片電子線トモグラフィー法」と、電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥ－ＳＥＭ）を用いた「アレイトモグラフィー法」を組み合わせ、細胞全体の３次元再構築を行った。その結果、まず直径１００～４００ｎｍの多胞体同士が融合して、直径４００～１０００ｎｍの小さい液胞（ＳＶ）が形成され、それらがさらに融合を繰り返すことで直径２０００ｎｍ以上の大きな液胞（ＬＶ）が形成されることを明らかにした。
本研究成果は、植物の生長と発生に関わる液胞形成機構の長年の謎を明らかにするもので、今後、液胞の形成機構を人為的に制御できれば、植物の生長の向上や有用物質を蓄積させるなど液胞の機能の向上につながると期待できる。
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【プロフィル】豊岡公徳
とよおか・きみのり ２００２年、理化学研究所に着任後、研究員、上級研究員などを経て、現在に至る。電子顕微鏡など大型顕微鏡機器の管理運営・技術支援・技術開発、それらを用いた基礎研究・共同研究を遂行。博士（理学）。
■コメント＝電子顕微鏡技術を駆使し、細胞内の未知な超微細構造物の同定を目指す。
