2017 Fiscal Year Annual Research Report
Role of actin cables on polarised growth of filamentous fungi
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15K18663
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
竹下 典男 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20745038)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糸状菌 / 菌糸 / アクチン / エキソサイトーシス / カルシウム / 揺らぎ / 周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糸状菌の菌糸の生長速度が一定ではなく、早い遅いを繰り返していることが判明した。細胞内カルシウムイオン濃度の変化を蛍光によりライブイメージングすることに成功し、周期的なパルスを発見した。カルシウムイオンチャンネルがそのパルスに必要であることから、細胞外からのカルシウムイオンの一時的な流入が起きることが示された。そして、菌糸先端のアクチンの重合、エキソサイトーシス、カルシウムの流入が周期的に起きること、それらが同調していることが示され、論文として公表した (Takeshita et al PNAS 2017)。さらに、超解像イメージング技術により、これまで検出できなかった高速・長距離移動の分泌小胞の輸送を発見した (Zhou et al Sci Adv 2018)。
これらの研究は、糸状菌の菌糸先端生長がどのようにしてなされるかという、基礎研究のみならず応用研究にも重要な影響を与える疑問に対する明確な回答を与えるものである。そして、超解像顕微鏡を含む最先端イメージング技術を、初めて糸状菌に応用したものであるため、独創性と先駆性が大きい。また、動物の神経細胞や植物の花粉管などを含む細胞一般の極性生長の理解に貢献し、 再生医療を視野に入れた細胞・組織工学にも応用可能であることから、生物学への貢献と波及効果は重大である。加えて、糸状菌が関わる醸造・発酵、有用酵素生産、動植物への病原性など、医薬・農薬開発上また産業上への応用にも大きく貢献する可能性を秘めた根元的な研究である。
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