2018 Fiscal Year Annual Research Report
Continuous observation of interaction among cell wall molecules by atomic force microscopy
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16K07423
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
峯 一朗 高知大学, 教育研究部総合科学系黒潮圏科学部門, 准教授 (00274358)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞壁 / 原子間力顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究成果（観察容器の作成，バロニアの細胞壁の繊維状マトリックス成分の液中原子間力顕微鏡（AFM）観察・生化学的特徴づけ・生理学的役割の解明）を受けて次の2点の研究を進めた。
1．バロニア以外の種における液中AFM観察：フシナシミドロおよびシャジクモにおいても細胞壁内外表面における細胞壁のAFM形状像を液中観察により取得した。これら二種では，表面をポリリジン処理したカバーグラス上の緩衝液中に細胞壁を置き，水分を取り除いて数秒間置いてガラス表面に密着させることにより，再び緩衝液中に戻しても接着した状態を維持できることが明らかになった。フシナシミドロ細胞壁の液中におけるAFM形状像では，これまでの大気中観察において不定形の構造として観察された内外表面の主要マトリックス成分の内部構造が大きさ20～40 nm程度の顆粒の集合からなることが観察された。シャジクモの細胞壁外側表面の液中AFM形状像では，大部分が顆粒状の構造に被われていたが，内側表面では細胞長軸と垂直に配列するセルロース微繊維（CMF）同士を細胞長軸方向に連結する繊維状構造が多数観察された。この構造の数がEGTA処理により減少したことから，CMFを連結し細胞成長における細胞壁の伸びやすさを調節するペクチン酸である可能性が示唆された。
２．張力をかけた細胞壁の伸長実験と液中AFM観察の試み：バロニア属他種の細胞壁の引張り実験では酸性条件下で伸びやすくなることが示されているが，本研究のバロニアを用いた引張り実験では細胞壁の伸びは観察されなかった。シャジクモについては節間細胞が十分な長さに成長する培養条件が不明のままで，細胞壁の実験・観察を行えなかったが，培養資材の供給体制を整備している。フシナシミドロでは成長部位が細胞の先端に限られているため，成長部位の細胞壁の引張り実験そのものが困難であることが分かった。
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