輸送細胞は、細胞膜の折り込みによって表面積が増加した特殊な柔組織細胞です。輸送細胞は、糖源（主に成熟葉）から糖の受け皿（多くの場合、成長期の葉や果実）への糖の輸送を促進します。花の蜜腺や一部の食虫植物に見られます。輸送細胞は、特に植物において栄養素の吸収または分泌領域に多く見られます。[1]
転移細胞という用語は、ブライアン・ガニングとジョン・スチュワート・ペイトによって造られました。[2]転移細胞の存在は、一般的に、細胞膜を介した 広範な溶質の流入と相関しています。
構造と機能
輸送細胞は、藻類から被子植物に至るまで、あらゆる主要植物群に存在し、小葉脈、種皮、蜜腺、食虫植物の腺など、溶質を迅速に積み込みまたは放出する必要がある場所に常に存在します。輸送細胞の特徴は、フランジ状または網状の内方成長の迷路として内側に成長する二次壁であり、輸送タンパク質が利用できる細胞膜表面を大幅に拡大します。これらの内方成長の周囲の細胞質は、ミトコンドリアと分泌系の要素で密集しており、液胞は減少しているか、または存在していません。これは、持続的な溶質フラックスの高い代謝コストを反映しています。 [3]
このフラックスの大部分はプロトン勾配によって駆動されます。折り畳まれた膜内の起電性H + - ATPaseは-150～-200 mVの膜電位を確立し、スクロース、アミノ酸、その他の栄養素を輸送するプロトン共役型共輸送体にエネルギーを与えます。パッチクランプ法および遺伝子発現研究によると、発達中の輸送細胞では、これらのポンプといくつかのCa 2+ - ATPaseの両方が活性化され、イオンの迅速なリサイクルを確保し、細胞壁の沈着と輸送体の輸送を調整するために必要なCa 2+シグナル伝達を行っています。[3]
開発と誘導
転移細胞は分化転換によって生じます。成熟した表皮細胞、内鞘細胞、または維管束実質細胞はまず脱分化を起こし、次に壁形成機構を再プログラムして内方成長ネットワークを構築します。上流のシグナルカスケードはまだ解明されていませんが、トウモロコシの研究では、Myb関連タンパク質1（MRP1）が、複数の転移細胞特異的遺伝子（BETL-1、BETL-2、MEG-1、TCRR-1）を活性化する重要な転写活性化因子であることが特定されました。その後、シロイヌナズナとソラマメでも同様の転写プロファイルが報告されており、種子植物全体で保存された調節モジュールが存在することが示唆されています。[3]
生物的ストレスもこのプログラムを誘発する可能性がある。例えば、定着性の根瘤線虫や嚢子線虫は、表層細胞と維管束細胞を、標準的な細胞壁の成長構造と輸送体集積を示す巨大細胞または合胞体へとリモデリングする。これらの改変された細胞は、寄生虫のライフサイクル全体を通して強力な栄養源として機能する。したがって、このような線虫の摂食部位の誘導は、植物における細胞壁分化を誘導するホルモンおよび機械的なシグナル、特にオーキシンスパイクと局所的な細胞壁ストレスシグナルを解析するための扱いやすいモデルを提供する。[3]
参考文献
- ^ スターンの植物生物学入門、第13版。ビドラック、ジェームズ・E.、ジャンスキー、シェリー・H.、p.56
- ^ 「ジョン・ペイト教授 FAA FRS」オーストラリア科学アカデミー. 2023年10月30日閲覧。
- ^ abcd Rodiuc, Natalia; Vieira, Paulo; Banora, Mohamed Youssef; de Almeida Engler, Janice (2014). 「特殊な植物寄生性線虫による転移細胞形成の軌跡について」. Frontiers in Plant Science . 5 : 160. doi : 10.3389/fpls.2014.00160 . PMC 4017147. PMID 24847336 .
