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2016 年度 実績報告書

光ピンセットとマイクロ流路の融合が拓く母性遺伝の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 26650111
研究機関京都大学

研究代表者

西村 芳樹  京都大学, 理学研究科, 助教 (70444099)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード遺伝学 / 光ピンセット / ミトコンドリアDNA / 葉緑体DNA
研究実績の概要

生物は、多様な組織・細胞・細胞内小器官から構成される一つの複雑な社会である。個々の細胞や細胞内小器官のもつミクロな「個性」を分子レベルで理解するためには、顕微鏡で狙った細胞を選択的に試験管内に取り込む技術の開発が必須となる。本研究課題では、赤外線レーザーによって細胞を生きたまま操作することができる光ピンセットと、飛躍的な進歩を遂げているマイクロ流路を組み合わせることにより、新たな細胞回収法の開発を目指した。具体的な対象としては、酵母様菌類クリプトコッカスやクラミドモナスにおける葉緑体やミトコンドリア核様体の遺伝に注目した。
これまで光ピンセットによる細胞単離に用いてきたガラス製マイクロチャンバー(Nishimura et al, PNAS 1999, PNAS 2006, Plant Cell 2012)は、1つ1つ手作業で作成する必要があり、1つのチャンバーで1個の細胞しか回収出来ず、さらにガラス面に細胞が接着しやすく短時間しか作業ができないなど、多くの未解決な問題点があった。本研究においてマイクロチャンバーの構造から材質まで検討した結果、透明樹脂製のマイクロチャンバー(ibidi社)を応用することで光ピンセットによる操作性や捕捉力を損なうことなく、細胞接着を著しく抑制し、長い作業時間を実現した。さらに細胞の回収にマイクロピペットを用い、1度に複数の細胞を回収することも可能となった。以上の技術を用いて、酵母用菌類クリプトコッカスの接合時におけるミトコンドリア核様体の動態を解析し、片親のミトコンドリア核様体の消失とミトコンドリアDNA分解の瞬間を1細胞で捉えることに成功した(Nishimura et al., 論文準備中)。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      ブリティッシュコロンビア大学
  • [雑誌論文] Dynamic interplay between nucleoid segregation and genome integrity in Chlamydomonas chloroplasts.2016

    • 著者名/発表者名
      Odahara, M., Kobayashi,Y., Shikanai, T., *Nishimura, Y.
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 172 ページ: 2337-2346

    • DOI

      10.1104/pp.16.01533

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] C-Terminal Region of Sulfite Reductase Is Important to Localize to Chloroplast Nucleoids in Land Plants.2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, Y., Otani, T., Ishibashi, K., Shikanai, T., *Nishimura, Y.
    • 雑誌名

      Genome Biol. Evol.

      巻: 22 ページ: 1459-1466

    • DOI

      10.1093/gbe/evw093

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sequence of the Gonium pectorale mating locus reveals a complex and dynamic history of changes in Volvocine algal mating haplotypes.2016

    • 著者名/発表者名
      Hamaji, T., Mogi, Y., Ferris, P. J., Mori, T., Miyagishima, S., Kabeya, Y., Nishimura, Y., Toyoda, A., Noguchi, H., Fujiyama, A., Olson, B.J., Marriage, T.N., Nishii, I., Umen, J.G., Nozaki, H.
    • 雑誌名

      G3

      巻: 115 ページ: e026229

    • DOI

      10.1534/g3.115.026229.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Identification of a Holliday junction resolvase in chloroplasts2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, Y., Misumi, O., Odahara, M., Hirono, M., Hidaka, K., Endo, M., Sugiyama, H., Kuroiwa, T., Shikanai, T., Nishimura, Y.
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] Dynamics of chloroplast nucleoid divisions captured by microfluidic device2017

    • 著者名/発表者名
      Kamimura, Y., Kobayashi, Y., Shikanai, T., Nishimura, Y.
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] Mechanism for the cell-type specific expression of the chloroplast ndh genes in Zea mays.2017

    • 著者名/発表者名
      Yano, H., Ishibashi, K., Nishimura, Y., Shikanai, T.
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] Visualization of chloroplast-targeted autophagy in Chlamydomonas reinhardtii2017

    • 著者名/発表者名
      Li, N., Nishimura, Y., Ramundo, S., Hidema, J., Izumi, M.
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] オルガネラ核様体のダイナミズム2017

    • 著者名/発表者名
      西村芳樹
    • 学会等名
      京都産業大学 バイオフォーラム
    • 発表場所
      京都産業大学、京都
    • 年月日
      2017-02-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 亜硫酸還元酵素のC 末端領域は葉緑体核様体局在に重要である2016

    • 著者名/発表者名
      小林優介, 鹿内利治, 西村芳樹
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター、沖縄
    • 年月日
      2016-09-16 – 2016-09-19
  • [学会発表] Restructuring of chloroplast nucleoid factors during the green plant evolution2016

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, Y.
    • 学会等名
      The 13th international colloquium of Endocytobiology and Symbiosis
    • 発表場所
      京都府立大学、京都
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-14
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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