오옥신의 작용이 $Ca^{2+}$을 매개로 일어나는지를 확인하기 위하여 Red Beet Root (Beta vulgaris L.)에서 Metrizamide discontinuous density-gradient centrifugation 방법으로 $Ca^{2+}$ pool 이라고 생각되는 tonoplast vesicle을 분리하여 오옥신이 tonoplast vesicle로부터의 $Ca^{2+}$방출에 어떤 영향을 미치는가를 조사하였다. 분리된 tonoplast vesicle내로 $^{45}Ca^{2+}$은 ATP dependent한 과정에 의해 흡입되며 이러한 tonoplast vesicle내로의 $^{45}Ca^{2+}$ 유출입은 Diltiazem, Verapamil, Flunarizine 같은 calcium entry blocker에 의해 억제된다. 오옥신은 $^{45}Ca^{2+}$이 미리 loading된 tonoplast vesicle로부터의 $^{45}Ca^{2+}$방출에 직접적인 영향을 미치지 않으나, Inositol 1,4,5-trisphosphate $(IP_3)$는 $^{45}Ca^{2+}$이 ATP dependent한 과정에 의해 미리 loading된 tonoplast vesicle로부터 $^{45}Ca^{2+}$방출을 촉진시키며 $IP_3$에 의한 $Ca^{2+}$ 방출은 $IP_3$농도에 의존한다. 또한 $IP_3$에 의한 tonoplast vesicle로부터의 $^{45}Ca^{2+}$방출은 $Ca^{2+}$ antagonist인 8-(N, N-Diethylamino)-octyl 3,4,5-Trimethoxybenzoate-HCl(TMB-8)에 의해 억제된다. 오옥신이 빙카(Catharanthus roseus)의 $G_1$단계에서 멈춘 세포에서 Phosphatidylinositol의 turnover에 영향을 미친다는 보고(Ettlinger et al., 1988)와 이 실험결과로 오옥신은 세포질의 $Ca^{2+}$농도를 직접 조절하는 것이 아니라 $IP_3$를 Secondary messenger로 하여 세포절의 $Ca^{2+}$농도를 조절한다고 생각된다.
Auxin may exert its effects through $Ca^{2+}$ as a secondary messenger. To test this hypothesis, effects of auxin on $Ca^{2+}$ release from isolated tonoplast vesicles was investigated. Tonoplast vesicles were isolated from red beet roots(Beta vulgaris L.) by metrizamide discontinuous density-gradient centrifugation. Uptake of $^{45}Ca^{2+}$ into tonoplast vesicles was ATP-dependent, and was blocked by calcium entry blockers such as Diltiazem, Verapamil, Flunarizin. Auxin did not induce the release of $^{45}Ca^{2+}$ from tonoplast vesicles preloaded with the cations, but Inositol 1,4,5-trisphosphate $(IP_3)$ did. The $IP_3$ induced $^{45}Ca^{2+}$ release was dependent on $IP_3$ concentration, and was blocked by the $Ca^{2+}$ antagonist, 8-(N,N-diethylamino)-octyl 3,4,5-trimethoxybenzoate-HCl (TMB-8). Auxin is known to generate transient change in levels of Inositol 1,4,5-trisphosphate $(IP_3)$ and Inositol bis-phosphate (ptdIns(4,5)$P_2$) within minutes in Catharanthus roseus (Ettlinger, et al., 1988). These results indicate that auxin cannot alter cytoplasmic calcium levels directly but through the $IP_3$ secondary messenger system.
