研究内容

分子生理学研究室では、緑藻の一種である　クラミドモナス　(Chlamydomonas reinhardtii )　を用いて、下記の２つのテーマを大きな柱として研究しています。それぞれをクリックすると、詳細な説明のページに飛びます。

• 真核生物鞭毛の構築と運動調節の研究
• 鞭毛基部体（中心子）構築の研究

• 細胞中心子のマジックナンバー「9」に迫る！
  （2011年6月　Natureダイジェスト７月号"Japanese Author"の廣野准教授のインタビュー記事(PDF)）
• 緑藻の「光の好き嫌い」はどうしてできるか
  （2011年6月　クラミドモナス走光性のレドックス（酸化還元）調節に関する理学系研究科プレスリリース）
• 細胞器官のマジックナンバー「9」の由来
  （2011年3月　中心子9回対称性構築に関わるSAS-6の構造に関する理学系研究科プレスリリース）
• 謎の細胞内構造「中心子」の形成メカニズム
  （2007年12月　中心子構築に関わるBld10p, CrSAS-6の機能に関する理学系研究科プレスリリース）

クラミドモナスについて

クラミドモナスは２本の鞭毛を持つ緑藻です。この生物はモデル生物として下に挙げたようなメリットを持ち、鞭毛の構築と運動機構の研究において分野を先導する立場にあります。

• 通常は一倍体で増殖するため、ミュータントの作成が容易。
• 有性生殖を行うため、四分子解析などの古典的遺伝学の手法が使える。
• ゲノム、EST、プロテオーム等のデータベースが整備されている。
• 外来遺伝子を形質転換する実験系が整備されている。
• 培養スケールを容易に増やすことができ、鞭毛タンパク質の生化学的解析が行える。

最近の研究によれば、クラミドモナスの鞭毛関連遺伝子のほとんどは哺乳類にホモログが存在し、そのいくつかはヒトの遺伝病として古くから知られている不動繊毛症候群（男性不妊症、慢性の気管支炎などの症状を示す）の原因遺伝子であると言われています。また、最近、腎臓疾患や内臓逆位など、これまで鞭毛・繊毛とは直接関連づけられていなかった疾患との関連も見いだされ、クラミドモナスを用いた研究は医学分野からも注目されています。

参考となる動画

1. クラミドモナスの鞭毛打。２枚のガラスに挟まれている細胞を高速度カメラで撮影したもの。１／ １３倍速。
2. クラミドモナスの光忌避反応。クラミドモナスはふつう鞭毛を前にして平泳ぎ（繊毛型波形）で前進遊泳するが、突然強い光があたると泳ぐ方向を逆転する。ここでは赤いフィルターを急に外すことによって、その反応をおこしている。強い光があたると眼点（上図参照）に存在する光感受性のイオンチャネルが開いて細胞の膜電位が変化し、ついで鞭毛内のカルシウムイオン濃度が上昇、それによって波形が鞭毛型に変換するためであると考えられている。しばらくすると前進遊泳に戻る。１倍速。

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