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植物は外界の環境変化を認識し、適切に応答することで生存を可能にしている。植物細胞の伸長方向制御がその応答の一つであり、細胞膜直下の表層微小管と呼ばれるネットワーク状の構造が必要であることが明らかとなっている。そして、その表層微小管配向は環境に応答しその方向を変化することが知られている。このことから、環境や発生過程に応答した植物の形づくりを理解するためにも、その特徴的な表層微小管構造が形成、再構築、維持されるための機構を理解する必要がある。
暗所胚軸の表層微小管は伸長軸に対して垂直に並ぶことにより細胞伸長の方向性を規定していると考えられるが、その表層微小管の配向は青色光照射により伸長軸に対して平行方向に変化する。微小管切断因子カタニン変異株ではこの配向変化は著しく遅延しており、微小管切断が微小管束の適切な再配向に必要であると考えられた。我々はカタニンの機能的マーカーを作成し動態を観察することで、カタニンが微小管の交差する部位に局在することを明らかにした。微小管は交差部位で切断され、その結果、新たに微小管伸長端を形成していた。カタニン変異株では交差部位での微小管切断は確認されなかった。これらの結果から、カタニンを介した交差部位での微小管切断による伸長端の増幅が、青色光に応答した微小管配向変化において重要な役割を果たしていることが示唆された。現在、微小管切断機構解明に向け、カタニン動態の定量的解析を行っている。