タンニンはほとんどの維管束植物に存在し、さまざまな役割を果たします。 それらは、草食動物や病原体に対する防御、および紫外線に対する保護を提供します。 これらの二次代謝産物は、フラボノイドの膨大なファミリーに属するカテキンのポリマーです。 スクロース勾配細胞内分画、分子生物学および免疫細胞化学的アプローチは、フラボノイドが小胞体のサイトゾル面に緩く結合した多酵素複合体によって合成されることを示唆しています。 しかし、陸生植物の細胞内タンニン形成要素の個体発生に関する超微細構造的および形態学的研究は行われていません。
の新しい論文 Annals of Botany (無料アクセス) は、維管束植物におけるタンニン形成構造の形成における葉緑体の関与の可能性に関する詳細な超微細構造および形態学的検査について説明しています。 これにより、新しい葉緑体由来のオルガネラであるタンノソームが発見されました。 これらの構造は、チラコイドを 30 nm の球体にパール化することによって形成され、その後、葉緑体からの出芽によって形成され、両方の葉緑体エンベロープの融合によって生じる膜によって結合されるタンノソーム シャトルにカプセル化されます。 シャトルは、多数のタンノソームを細胞質を通して液胞に運び、そこで液胞の陥入によって取り込まれます。 最後に、トノプラストの一部によって結合されたシャトルは、液胞に保存されるタンニン付着物に凝集します。 タンニンの重合は、通過するコンパートメントに関係なく、タンノソーム内で発生します。 記述されたイベントの完全なシーケンスは、研究されたすべての維管束植物で発生します。
タンノソームは、気管藻の葉緑素器官で凝縮したタンニンを形成する細胞小器官です。 (2013) Annals of Botany ドイ: 10.1093/aob/mct168
凝縮タンニン (プロアントシアニジンとも呼ばれます) はカテキンの広範なポリマーであり、維管束植物 (気管植物) の防御機構に不可欠です。 多数の証拠が、小胞体のサイトゾル面での単量体エピカテキンの合成とその液胞への輸送を主張しているが、タンニンへの重合部位は解明されていない. この研究の目的は、さまざまな代表的な気管植物のタンニン重合の細胞構造を再検討することでした。 光学顕微鏡落射蛍光法、共焦点顕微鏡法、透過型電子顕微鏡法 (TEM)、細胞分画後のタンニンの化学分析、および免疫細胞化学が、ソテツタ植物、イチョウ植物、馬蹄植物、シダ植物、針葉樹植物およびマグノリオ植物のさまざまな器官からのタンニンに富むサンプルに対する独立した方法として使用されました。 組織をカフェインとグルタルアルデヒドの混合物で固定し、TEM で調べました。 他の新鮮なサンプルは、葉緑体エンベロープとチラコイドクロロフィル運搬タンパク質の両方からのタンパク質に対する一次抗体とともにインキュベートされました。 それらはまた、凝縮タンニンの蛍光マーカーであるゼラチン-オレゴングリーンと一緒にインキュベートされました。 クロロフィルとタンニンの結合スペクトル分析は、細胞分画によって得られた新鮮な組織とタンニンに富む付着物に対して共焦点顕微鏡によって行われました。 タンニンとクロロフィルの化学分析も付着物で行われました。 維管束植物のタンニン貯蔵の典型的な形態を構成する液胞付着物内の30つの異なる葉緑体膜の存在は、いくつかの独立した方法を使用して、新鮮な組織と精製オルガネラで確立されました。 タンニンは、新しい葉緑体由来のオルガネラであるタンノソームで重合されます。 これらは、チラコイドを XNUMX nm の球体にパール化することによって形成され、その後、葉緑体からの出芽によって形成され、両方の葉緑体エンベロープの融合によって生じる膜によって結合されるタンノソーム シャトルにカプセル化されます。 シャトルは、多数のタンノソームを細胞質を通して液胞に運び、そこで液胞の陥入によって取り込まれます。 最後に、トノプラストの一部によって結合されたシャトルは、液胞に保存されるタンニン付着物に凝集します。 タンニンの重合は、通過するコンパートメントに関係なく、タンノソーム内で発生します。 研究されたすべての気管植物で有効と思われる完全な一連のイベントが記述されています。
エディトリアルコメント：
それは珍しいことではありません Annals of Botany この論文のような根本的に重要な画期的な研究を発表すること。 そして、手がかりのある著者が高品質の植物科学研究を、 年報 この重要な結果が医学研究への過度の集中で失われるトレンディな包括的な科学ジャーナルではなく。 一部の人々にとっては驚きでしかありません。 それは私たちが過去126年間やってきたことです。
