| 研究課題/領域番号 |
20K06726
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
佐藤 晋也 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (80709163)
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| 研究分担者 |
山田 和正 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 助教 (20778401)
出井 雅彦 文教大学, 教育学部, 教授 (60143624)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 珪藻 / 細胞壁 / 可塑性 / 遺伝子発現 / 塩分 / シリカ / バイオミネラリゼーション |
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| 研究成果の概要 |
珪藻Pleurosira laevisのシリカ細胞壁形成における塩分の影響について検証した結果、平坦な殻とドーム状の殻がそれぞれ塩分2‰と7‰を境に可塑的に変化することが分かった。トランスクリプトーム解析の結果、塩分2‰ではメカノセンシティブイオンチャネル遺伝子が発現上昇し、Ca2+ ATPaseの発現が下降していた。さらに、Ca2+に依存した膜-アクチンフィラメントの結合を仲介するアネキシン遺伝子と、アクチンフィラメントの伸長や架橋形成に関わるArp2/3遺伝子が塩分2‰で発現上昇していた。これにより、珪藻が塩分変化を受けて細胞壁を形成する際のモデルを新たに提唱することができた。
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| 自由記述の分野 |
藻類学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
珪藻はシリカでできた頑強な細胞壁 (殻) をもつ。殻は立体的かつ緻密で微細な構造をもつが、その形態形成がどのような遺伝的メカニズムにより制御されているのかは不明であった。本研究では珪藻プレウロシラの培養実験から、この珪藻が塩濃度の変化に応じて殻面が平らなものとドーム状の2種類の形態を使い分けることを明らかにした。これら2種類の形態を形成する際の遺伝子発現パターンを比較することで、形態形成に関与する遺伝子を明らかにした。この知見は、立体的なシリカ細胞壁の形作りの謎を解くヒントになるだけでなく、人工的なナノレベル造形による微細回路やナノマシン作成といった技術開発にも寄与することが期待される。
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