ミオシンXIが塩ストレスへの新たな耐性メカニズムを解明

研究の背景

植物は環境に強く依存しており、特に塩分濃度の上昇は成長に大きな影響を及ぼす要因として知られています。ナトリウム（Na⁺）の蓄積は植物のイオンバランスを崩し、成長を阻害するため、多くの植物は塩ストレスに対する適応戦略を進化させてきました。近年、早稲田大学の研究チームは、モータータンパク質であるミオシンXIが塩ストレス応答において重要な役割を果たすことを発見しました。

研究の成果

富永基樹教授と劉海洋氏が率いる研究グループは、モデル植物であるシロイヌナズナを用いて、ミオシンXI-1遺伝子の欠損変異体が高い塩耐性を示すことを明らかにしました。この成果は、植物が塩ストレスから自身を守るための新たなメカニズムを示唆しています。研究によると、ミオシンXI-1の変異株では、細胞内のNa⁺蓄積が低下し、塩分に対する耐性が向上しています。

塩ストレス応答のメカニズム

ミオシンXIは原形質流動を駆動するタンパク質の一つであり、シロイヌナズナには13種類のミオシンXIが存在します。このうち、AtXI-1の遺伝子が塩ストレス下で特異的に機能していることが確認されました。具体的には、AtXI-1がNa⁺の取り込みや排出経路を制御し、細胞内のイオン恒常性を維持することで塩ストレスに耐える力を強化していると考えられています。

研究の重要性と今後の展望

この発見は、ミオシンXIが単なる運搬や輸送の役割を超え、植物のストレス応答においても重要な役割を担っていることを示しています。今回の研究結果は、特定のミオシンの機能を改変することで、作物の塩耐性を向上させる新たな育種戦略への道を開くことになり、農業における生産性向上に寄与する可能性があります。

研究の波及効果

このような研究成果は、限られた水資源や高塩環境下でも持続可能な食料生産を実現するための手助けとなるでしょう。今後は、ミオシンXIと他の塩ストレス応答経路との相互作用を解明することで、植物のイオン恒常性維持のメカニズムを理解することができます。

研究者のコメント

「私たちの研究は、植物が高塩環境でも生存可能な新しい仕組みを明らかにしました。この知見を基に、塩害による農作物の減少を防ぐ新たな育種技術の開発につなげていきたいと考えています。」と、富永教授は語ります。

この研究成果は、国際学術誌「Plant and Cell Physiology」に掲載され、2025年10月27日に発表される予定です。