緑藻アオモグサにおける細胞極性の維持機構
木村 真紀(細胞生物学研究室)

 海産多核緑藻アオモグサの藻体はしきりのない円筒形の細胞で,葉状体側と仮根側の2つの先端部で成長する。この細胞を切断すると,それぞれの細胞断片は,もとの細胞の葉状体側切断面に葉状体を,仮根側には仮根を再生し,母細胞の細胞極性を引き継ぐ。本研究では,アオモグサの細胞断片がどのようにして細胞極性を維持するかを細胞表層微小管の動態及び細胞質と細胞壁の接着に注目して調べた。細胞表層微小管を間接蛍光抗体法によって染色し,走査型レーザー顕微鏡で観察した。
 (1) 細胞断片の細胞質の大きさは極性の維持に関係しなかった。(2) 細胞断片の細胞質が体積を増加させて再生するときに極性が維持された。(3) 細胞断片から細胞質を取り出して培養すると,その細胞質は極性を維持しなかった。(4) 細胞断片の細胞質と細胞壁の間には糸状の構造が存在した。(5) 細胞断片が極性を維持するとき,切断面の方向を両極として経線配列する微小管骨格が構築された。(6) 新たに細胞壁を形成し,経線配列する微小管骨格をもつ細胞質でも,それが母細胞壁内に留まらなければ,外的条件(光の方向)によって極性が変更される。以上から,次の結論を得た:細胞極性の維持には細胞壁との接触が必要である;細胞極性は経線配列する細胞表層の微小管骨格の構築に依存する;細胞極性が変更されうる時期が存在する。細胞極性の維持機構を説明するモデルを提示する。

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