2018 年度研究成果報告書

細胞壁分子相互作用の原子間力顕微鏡による連続観察

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07423
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	形態・構造
研究機関	高知大学
研究代表者	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)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	細胞壁 / 原子間力顕微鏡
研究成果の概要	細胞成長の主な要因と考えられる細胞壁のセルロース微繊維（CMF）とそれらの間隙に存在するマトリックス要素の微細形態を，巨大細胞性藻類3種から切り出した細胞壁内面を液中に置いた状態で原子間力顕微鏡により観察した。シャジクモでは細胞の成長方向に垂直に並んだCMFをつなぐ繊維状構造が，バロニアでは個々のCMFだけではなく細胞壁の層の間を接着させる繊維状の構造が，また，フシナシミドロではCMFの隙間にあるマトリックス成分が顆粒状構造であることがそれぞれ観察された。細胞壁を引き伸ばしたときにこれらの構造がどうなるのか，今後の課題である。
自由記述の分野	藻類の細胞生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	細胞壁の伸びやすさなどの力学的な性質は植物や藻類，菌類における細胞成長の主な要因と考えられており，本研究でその微細な形態が明らかになったマトリックス成分はセルロース微繊維（CMF）との相互作用により細胞の成長を制御していることが予想される。また，これらの微細構造は液中AFM観察という特殊な方法で初めて明らかになったが，人為産物のない生物の真の構造を観察する方法として，今後，生物学の多くの分野で応用されることが予想される。