セシウムを効率的に取り込む植物タンパク質を世界で初めて同定 放射性セシウムで汚染された土壌を植物で浄化する手法の開発に前進

ATP Binding Cassette Proteins ABCG37 and ABCG33 function as potassium independent cesium uptake carriers in Arabidopsis roots

原子力事故によって土壌に蓄積された放射性セシウムは、大きな環境問題である。セシウムCs⁺は、植物の必須栄養素カリウムKにしっかり連結され周期表第１族元素と類似の化学的性質を有するIアルカリ金属グループに属している。これまでCs⁺トランスポーターとして特徴付けられていたものほとんどは、 直接または間接的にK⁺にリンクされており、生理学、遺伝学、細胞生物学、および根の取り込みアッセイの組み合わせアプローチを使用して、ここでは2つのATP結合カセット（ABC）タンパク質、ABCG37およびABCG33をCs+の促進剤として特定した。 ABCG37の機能獲得変異体（ abcg37-1）は、Cs ⁺誘導性の根の成長阻害に対する感受性の増加を示したが 、ABCG33およびABCG37のダブルノックアウト変異体（ abcg33-1abcg37-2）は耐性を示した。ABCG33およびABCG37の単一の機能喪失変異体は、Cs⁺応答の変化を示さなかった 。 植物では、異種システムでの成長および取り込みアッセイとともに、短期間の放射性Cs⁺取り込みアッセイにより、ABCG33およびABCG37がCs⁺であることが確認されました。 取り込みキャリア。カリウムの応答と含有量は二重変異体のバックグラウンドでは影響を受けず、ABCG33とABCG37で形質転換されたカリウム取り込み担体を欠く酵母細胞はK⁺の非存在下では増殖できず、ABCG33とABCG37に よるCs +の取り込みがK +とは無関係である ことを確認した 。まとめると、この研究は、2つのABCタンパク質を新しいCs⁺流入キャリアとして特定した 。これらは冗長に作用し、K⁺取り込み経路とは独立している。

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