2017 Fiscal Year Research-status Report

真核藻類の葉緑体分裂開始による細胞周期のチェックポイントの解除機構とその普遍性

Research Project

Project/Area Number	17K18091
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	墨谷暢子慶應義塾大学, 商学部(日吉), 助教 (80534601)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	単細胞藻類 / 細胞分裂 / 葉緑体分裂
Outline of Annual Research Achievements	葉緑体は細胞内共生により誕生したとされる。共生の過程では共生体であるシアノバクテリアと宿主細胞の分裂の協調が必要となる。これまでに1細胞に1葉緑体をもつ単細胞藻を用いた解析から、(1)葉緑体の分裂開始は葉緑体分裂遺伝子の転写によって制御されること、(2)葉緑体が分裂を開始しない限り細胞周期進行はM期前期にて抑止されるというメカニズムが存在することが明らかとなっている。本研究ではこのうちの特に(2)に関して葉緑体の分裂開始がどのように細胞分裂進行の抑止を解除するのかを明らかにすることを目的とする。これまでに単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeを用いた実験によりM期前期でarrestされた細胞においてサイクリン Bの発現量の低下とCDKBの細胞周期進行にともなって観察される局在移動の抑制が観察された。このどちらがM期前期での細胞周期抑止の主たる原因となっているかを明らかにするために、(1) M期前期で抑止された細胞においてサイクリン Bの発現を誘導できるC. merolaeの形質転換株、(2) CDKBの局在変化の要因を調べるための形質転換株、(3) M期前期で抑止された細胞においてCDKB局在変化との関係を調べるための形質転換株を作製した。並行して、1細胞1葉緑体をもつ単細胞藻に存在するメカニズムが細胞あたり複数の葉緑体をもつ藻類でも保存されているのかを調べるために、最大4つの葉緑体をもつ単細胞の灰色藻Cyanophora sudaeの葉緑体分裂を阻害したときの細胞周期進行について解析を行っている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 今年度は主にCyanidioschyzon merolaeの形質転換体の作製を予定していたが、計画していた株をほぼ取得できた。さらにCyanophora sudaeの阻害剤による葉緑体分裂阻害の系を確立できた。したがって本年度は計画通りに進捗している。
Strategy for Future Research Activity	今年度作製したC. merolae形質転換株を用いて、葉緑体分裂開始前に葉緑体分裂を阻害した細胞の細胞周期がM期前期で抑止されるメカニズムについて明らかにする。また、Cyanophora sudaeにおける細胞周期進行と葉緑体分裂の関係についての解析を進める。
Causes of Carryover	当該額は、予算申請時に購入を計画していた40万円程度の備品費について、所属部署の予算での購入が可能となったために発生した余剰費の一部である。今年度は研究費申請時に予定していなかった招待論文の執筆があり、当該論文は翌年度に掲載予定である。この次年度使用額については当該論文掲載費にあてる予定である。