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多細胞シアノバクテリアが持つ水陸両用運動装置の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K19338
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

白石 英秋  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (90202118)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード細胞運動 / シアノバクテリア / 微細藻 / スピルリナ / 微生物 / 突然変異 / 原核生物
研究成果の概要

Arthrospira platensis(通称:スピルリナ)は、多細胞の繊維状シアノバクテリアである。この生物は、陸上でも水中でも細胞運動を行い、移動することができる。この生物の個体は数百個の細胞が1列に並んで形成されているが、これらの細胞がどのようにして協調してスムーズな個体の運動をもたらしているのかは謎である。本研究では、運動能に欠損が生じた突然変異体を効率よく選別する系を確立し、運動のできなくなった A. platensis の自発突然変異体を多数単離した。それらの突然変異体のゲノムにある突然変異部位を次世代シークエンサーで解析し、運動に関与する遺伝子の候補を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

A. platensis の構成細胞がどのようにして協調してスムーズな個体の運動をもたらしているのかは謎であり、その運動の元となる運動装置の実体もわかっていない。本研究で、運動能に欠損をもたらす突然変異の原因遺伝子の候補を明らかにし、それによって、運動装置の実体を解明するための大きな手がかりを得ることができた。これは、運動装置の解明を通じてナノマシンの構築や新たな生物模倣技術の創生に繋がる成果である。また、使用した生物は世界中で利用されている有用な食用藍藻で、本研究で得た変異はこの生物の遺伝学的手法の整備のための有用な遺伝マーカーとして利用でき、この生物の研究の基本ツールともなるものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] The use of a 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide-based colorimetric assay in the viability analysis of the filamentous cyanobacterium Arthrospira platensis2021

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi, H. and Toyoda, A.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 3 ページ: 739-742

    • DOI

      10.1093/bbb/zbaa050

    • NAID

      120007035736

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 食品に適した藻類とその培養技術2021

    • 著者名/発表者名
      白石英秋
    • 学会等名
      技術情報協会セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 藍藻 Arthrospira platensis(スピルリナ)の実験系の整備とその代表的な可視突然変異2020

    • 著者名/発表者名
      白石英秋, 木村仁美, 高井舞香
    • 学会等名
      日本遺伝学会第92回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 食用藍藻 Arthrospira(スピルリナ)の培養と遺伝的取扱い2019

    • 著者名/発表者名
      白石英秋
    • 学会等名
      藍藻の分子生物学2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 突然変異体を用いた繊維状シアノバクテリアの細胞運動の解析2019

    • 著者名/発表者名
      白石英秋
    • 学会等名
      第21回 生命科学研究科シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 食用藍藻 Arthrospira platensis の持つ DNA 分解酵素の解析2019

    • 著者名/発表者名
      林 翔太, 白石 英秋
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Does Arthrospira platensis have strong non-specific deoxyribonucleases?2018

    • 著者名/発表者名
      林翔太、白石英秋
    • 学会等名
      The 17th Joint Mini-Symposium on Molecular and Cell Biology among National Taiwan University, the University of Tsukuba, and Kyoto U
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Arthrospira platensis の細胞抽出液に含まれるDNA分解酵素の解析2018

    • 著者名/発表者名
      林翔太、白石英秋
    • 学会等名
      京都大学植物縦横無尽の会 第14回ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アフリカ産のシアノバクテリアの現在・過去・未来2018

    • 著者名/発表者名
      白石英秋
    • 学会等名
      京都大学植物縦横無尽の会 第14回ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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