植物は重力の方向を感知して茎や根を成長させるが、基礎生物学研究所などの研究チームは、感知した重力を生体内の信号に変換する仕組みを解明し、米科学誌サイエンス電子版に発表した。

重力により茎や根の成長方向を制御する仕組み（重力屈性）には長い研究の歴史がある。重力を感知する特殊な細胞内にはでんぷんを蓄積した重い粒（アミロプラスト）があり、細胞内で下方に沈むことで重力を感知することや、重力方向に成長を制御するホルモン（オーキシン）が集まり、根や茎が伸びる方向を曲げることなどは知られていた。しかし、感知した重力の刺激を、オーキシンを集める生体内の信号につなぐ仕組みがよく分かっていなかった。

基礎生物研の森田美代教授らは、試料を回転させながら観察できる装置を開発。オーキシンの輸送制御因子を呼び集める機能などが分かった「ＬＺＹ（レイジー）」というたんぱく質に着目し、その挙動を詳しく調べた。

その結果、ＬＺＹはアミロプラストに存在し、重力感知細胞内の下方に沈殿すると、ＬＺＹがその周囲の細胞膜に移動することが判明。試料を上下逆にすると、新たに下になった方向にアミロプラストが沈殿し、ＬＺＹもその周りの細胞膜に現れた。上下を逆にする前に細胞膜にあったＬＺＹは消えており、アミロプラストの位置情報を基に、ＬＺＹを介してオーキシンが集積することが分かった。

森田教授は「ＬＺＹは農作物などにもあり、重力屈性に異常が出ると、根が広がったり、茎が曲がったりなど形状にも影響が出る」と指摘。成果は農作物の病害防止にもつながると期待した。