植物はどのように高温に対応するのか

科学者たちは、植物の葉の表面に多くの微小な気孔が分布していることを以前から知っていた。温度が上昇すると、これらの微小な穴が「口を開け」、水分を蒸発させて熱を奪う。人間が汗をかいて体温を下げるのと同じだが、気孔という植物の「放熱器」の背後にある分子制御メカニズムは、これまで謎に包まれていた。

この経路の中心となるのは、「ユビキチン特異的プロテアーゼ24」（UBP24）というタンパク質だ。彼らは、高温になると植物体内のキナーゼがUBP24を「呼び覚まし」、分子の電荷を変化させてより安定化させていることを発見した。より安定した状態のUBP24は、気孔の開口維持に関与する他のタンパク質を「保護」し活性化させるのに役立ち、熱ストレス下でも植物の蒸発冷却システムを活発に保つ。

分かりやすく言えば、UBP24は「エアコン」の敏感な温度制御スイッチのようなものだ。似たような話は植物だけに限らない。科学者たちは、ビール酵母の関連タンパク質も同じ原理で熱ストレスに対処していることを発見した。

酵母と植物は異なる種に属し、生活様式も大きく異なり、数億年の進化の隔たりがあるにもかかわらず、細胞レベルでは類似した「放熱ロジック」を使用しているのだ。