力学的環境下にある樹木培養細胞の形態形成と細胞骨格の関係

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14760117
• Research Institution: Chiba Institute of Technology
• Principal Investigator: 渡辺 宇外 千葉工業大学, 工学部, 講師 (70337707)
• Keywords: 生物物理学 / 植物生理学 / 遺伝子導入法

Research Abstract

本年度は、昨年度までに構築した単一細胞力学試験装置を用いて、生理条件変化に伴う木本植物培養細胞の荷重一変位関係の変化について調べた。また、微小管結合タンパク(MAPs)とGreen Fluorescent Protein (GFP)の融合タンパク発現遺伝子の培養細胞への導入を行い、蛍光顕微鏡を用いて細胞内微小管の観察を行った。
植物培養細胞の力学試験については、培地中のオーキシン濃度の変化による培養細胞の変形能の変化について測定を行った。微小な荷重変化は静電容量式変位計を用いたカンチレバー型ロードセルにより測定し、オーキシン濃度は、OMから7.0×10^<-4>Mまで段階的に変化させた。オーキシン濃度の増加とともに、同一の引張変位を与えるのに要する荷重値が減少した。植物個体を用いた研究の知見から、細胞の変形能が高いオーキシン濃度はおおよそ10^<-6>Mオーダーであると考えられていたが、本研究ではこれとは異なる結果を得た。このことから、細胞の成長制御には、複数の生理機構が関与していることが推察された。
植物培養細胞への遺伝子導入については、前年度までに構築したMAPsとGFPのキメラ遺伝子を用いて、アグロバクテリウムの感染による形質転換を行った。形質転換する培養細胞は、ポプラおよびタバコBY-2とした。やや形質転換効率が低かったものの、いずれの培養細胞においても緑色の蛍光発色が認められ、キメラ遺伝子による形質転換が確認された。この形質転換が確実であることを最終確認するため、免疫抗体法による形質転換細胞内微小管の染色を行った。
今回は、最終目標である形質転換培養細胞の力学試験にまで至ることはできなかったが、この基礎となる部分は確立することができたので、今後も継続的に研究をする必要があると考えられた。