研究者たちは、植物がDELLAタンパク質をどのように制御しているかを発見した。

インド科学大学院大学（IISc）生化学科の研究者らは、蘚苔類（コケ植物やゼニゴケ類を含むグループ）などの原始的な陸上植物の成長を制御する、長年探し求められてきたメカニズムを発見した。このメカニズムは、後の被子植物にも保持されていた。
学術誌「ネイチャー・ケミカル・バイオロジー」に掲載されたこの研究は、陸上植物（胚植物）の細胞分裂を抑制する主要な成長調節因子であるDELLAタンパク質の非典型的な調節に焦点を当てたものである。
興味深いことに、約5億年前に陸上に出現した最初の植物である蘚苔類は、植物ホルモンであるジベレリン（GA）を生成するにもかかわらず、GID1受容体を欠いている。このことから、これらの初期の陸上植物の成長と発達がどのように制御されていたのかという疑問が生じる。
研究者たちは、モデル生物としてゼニゴケ（Marchantia polymorpha）を用い、これらの原始的な植物が、細胞内メッセンジャーであるイノシトールピロリン酸（InsP₈）を生成する特殊な酵素MpVIHを利用していることを発見した。これにより、ジベレリン酸を必要とせずにDELLAを分解することができる。
研究者らは、DELLAがVIHキナーゼの細胞標的の一つであることを発見した。さらに、MpVIHを欠損した植物は、DELLAを過剰発現するM. polymorpha植物の表現型を模倣することを観察した。
「この時点で、MpVIH欠損植物においてDELLAの安定性や活性が増加するのかどうかを解明することに、私たちは大きな期待を抱いていました」と、筆頭著者であり、レイヒー研究室の大学院生であるプリヤンシ・ラナは述べています。研究者らは、彼らの仮説と一致して、DELLAを阻害することで、MpVIH変異植物の欠陥のある成長および発達表現型が著しく回復することを発見しました。これらの結果は、VIHキナーゼがDELLAを負に制御することで、植物の成長と発達を促進することを示唆しています。
DELLAタンパク質の研究は、緑の革命時代にまで遡ります。当時、科学者たちは知らず知らずのうちに、高収量の半矮性品種を開発するために、これらのタンパク質の潜在能力を利用していました。当時、その作用機序の詳細は不明でしたが、現代の技術によって、科学者たちは遺伝子工学を用いてこれらのタンパク質の機能を操作し、作物の収量を効果的に増加させることが可能になりました。
初期の陸上植物を研究することで、過去5億年にわたる植物の進化に関する知見も得られます。例えば、現代の被子植物はジベレリン酸依存性のメカニズムによってDELLAタンパク質を不安定化させますが、InsP₈結合部位は保存されています。これらの発見は、細胞シグナル伝達経路の進化に関する洞察を与えてくれます。
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