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セルロースミクロフィブリルの合成には、膜結合Endo-1,4-Beta-D-グルカナーゼ、Korrigan1（Kor1）の存在が必要です。セルロース合成におけるKor1の正確な生化学的役割は不明ですが、タンパク質をマーカーとして使用して、セルロース合成における細胞内輸送プロセスの潜在的な関与を調査しました。免疫蛍光と緑色蛍光タンパク質（GFP）-KOR1融合を使用して、kor1-1変異体によって付与された表現型を補完し、根メキシュムの表皮細胞におけるkor1の分布を調査しました。KOR1は、ゴルジ装置、初期エンドソームと呼ばれるFM4-64標識コンパートメント、およびGFP-KOR1の場合、トノプラストの場合に含まれるオルガネラの不均一な集団に対応する細胞内コンパートメントに局在していました。イソキサベンによるセルロース合成の阻害は、根表面に面した血漿膜の近くに濃縮された初期エンドソームとは異なるコンパートメントの均一な集団へのGFP-KOR1の正味再分布を促進しました。初期エンドソームから離れたGFP-KOR1の再分配も、細胞伸長の後期段階で同じ細胞で観察されました。GFP-KOR1含有コンパートメントの亜集団は、原形質膜に沿った軌跡をたどり、この運動性には無傷の微小管が必要でした。これらの観察結果は、酵母におけるキチン合成のようなセルロースの沈着が、その合成に必要な少なくとも1つの酵素の細胞内循環を調節することを示していることを示しています。
セルロースミクロフィブリルの合成には、膜結合Endo-1,4-Beta-D-グルカナーゼ、Korrigan1（Kor1）の存在が必要です。セルロース合成におけるKor1の正確な生化学的役割は不明ですが、タンパク質をマーカーとして使用して、セルロース合成における細胞内輸送プロセスの潜在的な関与を調査しました。免疫蛍光と緑色蛍光タンパク質（GFP）-KOR1融合を使用して、kor1-1変異体によって付与された表現型を補完し、根メキシュムの表皮細胞におけるkor1の分布を調査しました。KOR1は、ゴルジ装置、初期エンドソームと呼ばれるFM4-64標識コンパートメント、およびGFP-KOR1の場合、トノプラストの場合に含まれるオルガネラの不均一な集団に対応する細胞内コンパートメントに局在していました。イソキサベンによるセルロース合成の阻害は、根表面に面した血漿膜の近くに濃縮された初期エンドソームとは異なるコンパートメントの均一な集団へのGFP-KOR1の正味再分布を促進しました。初期エンドソームから離れたGFP-KOR1の再分配も、細胞伸長の後期段階で同じ細胞で観察されました。GFP-KOR1含有コンパートメントの亜集団は、原形質膜に沿った軌跡をたどり、この運動性には無傷の微小管が必要でした。これらの観察結果は、酵母におけるキチン合成のようなセルロースの沈着が、その合成に必要な少なくとも1つの酵素の細胞内循環を調節することを示していることを示しています。
The synthesis of cellulose microfibrils requires the presence of a membrane-bound endo-1,4-beta-D-glucanase, KORRIGAN1 (KOR1). Although the exact biochemical role of KOR1 in cellulose synthesis is unknown, we used the protein as a marker to explore the potential involvement of subcellular transport processes in cellulose synthesis. Using immunofluorescence and a green fluorescent protein (GFP)-KOR1 fusion that complemented the phenotype conferred by the kor1-1 mutant, we investigated the distribution of KOR1 in epidermal cells in the root meristem. KOR1 was localized in intracellular compartments corresponding to a heterogeneous population of organelles, which comprised the Golgi apparatus, FM4-64-labeled compartments referred to as early endosomes, and, in the case of GFP-KOR1, the tonoplast. Inhibition of cellulose synthesis by isoxaben promoted a net redistribution of GFP-KOR1 toward a homogeneous population of compartments, distinct from early endosomes, which were concentrated close to the plasma membrane facing the root surface. A redistribution of GFP-KOR1 away from early endosomes was also observed in the same cells at later stages of cell elongation. A subpopulation of GFP-KOR1-containing compartments followed trajectories along the plasma membrane, and this motility required intact microtubules. These observations demonstrate that the deposition of cellulose, like chitin synthesis in yeast, involves the regulated intracellular cycling of at least one enzyme required for its synthesis.
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