単細胞生物のアンヒドロビオシス：トレハロース代謝を介した乾燥耐性獲得機構の解明

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ある種の生物は、代謝を完全に停止させた状態で乾燥環境を生き抜く。これをアンヒドロビオシス（乾燥無代謝休眠）という。体内においてトレハロースが水と置き換わることで乾燥耐性が獲得されると考えられている。しかし、乾燥耐性の獲得機構や再水和による覚醒機構については、全容の解明には至っていない。本研究では、原生生物コルポーダの休眠シスト形成過程および脱シスト過程において、トレハロース代謝系に介入し、乾燥耐性に対する影響について確認することで、トレハロースの分子動態と乾燥耐性との関連性を明らかにすることを目的とした。まず、昨年度に引き続き、コルポーダ休眠シストの乾燥耐性はトレハロースの蓄積によりもたらされる可能性の検証を行った。様々な糖質存在下で誘導した休眠シストの乾燥耐性を検討したところ、グルコースを取り込んだ休眠シストの乾燥耐性が強化する傾向にあったものの、有意な差は認められなかった。トレハロースには乾燥耐性を強化するような効果は認められなかった。このことから、やはりコルポーダ休眠シストの乾燥耐性はトレハロースの蓄積ではなく、他の物質によりもたらされる可能性が示唆された。そこで、緩歩動物に属するクマムシの乾燥耐性に関与するCHASおよびSHASの研究に倣い、休眠シストに含まれる熱可溶性タンパク質の探索を行った。その結果、熱処理後の可溶性分画に、分子量50 kDaの2本のタンパク質が含まれていることが分かった。ウェスタンブロッティング解析の結果、この２本のタンパク質はチューブリン分子であった。このことから、コルポーダ休眠シストの乾燥耐性には熱可溶性のチューブリン分子が関わっている可能性が示唆された。