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この研究では、シロイヌナズナをモデル植物として、細胞を伸ばす働きをもつタンパク質「PRE1」と「ACE」、そして細胞の伸びを抑制する「AtlBH1」を同定しました。このうち、直接細胞を伸ばす働きをするのは「ACE」で、「AtlBH1」は「ACE」の働きを邪魔することで細胞の伸長を阻害し、「PRE1」は「AtlBH1」の働きを邪魔することで「ACE」が邪魔されることを防ぐ役割をしていました。こういったタンパク質同士の拮抗阻害機構は、これまでにヒトについて奉公されていますが、3因子によるものはこれまでに報告例がありませんでした。

植物の場所ごとにタンパク質の量を調べてみたところ、「ACE」を助ける「PRE1」は茎の先端や若い葉、若い実などに多く存在し、「ACE」を邪魔する「AtlBH1」は固くなった茎の下の方や、年老いた葉、大きくなった実などに多く存在していました。このことから、これら3種類のタンパク質による「伸びる・伸びない」のせめぎあいは、植物の成長段階ごとにさまざまな細胞の伸びを調節している可能性があります。

細胞の伸びは、植物自体を大きくするだけでなく、花が咲く、倒れても新しく伸びた茎は上を向くなど、植物の重要な機能にも関係しています。こういった植物の成長に関わる物質の存在と働きを知ることで、農作業効率の向上や、新しい園芸作物の開発などに応用されることが期待されます。また新しく生物の謎が明らかになりました。こういう話題から、子どもたちの興味の芽が伸びるといいですね。

産総研：植物の背丈や葉、実のサイズを決める機構を解明