深海魚由来細胞株を用いた高水圧環境下での細胞分裂の分子生物学的解明

使用深海鱼源细胞系对高水压下细胞分裂进行分子生物学阐明

• 批准号: 15656214
• 负责人: 小山 純弘
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656214/
• 关键词: 深海生物; 組織培養; コンゴウアナゴ; 培地供給型高圧顕微鏡観察システム; 深海生物由来細胞; アクチン; チューブリン; 細胞骨格; 培養型高圧顕微; 深海魚; 加圧培養; 深海魚由来細胞

研究代表者は若手研究(A)(No.14704007)で開発した保温保圧型深海生物捕獲飼育装置を用い、水深1,000〜2,500mに棲息する深海魚コンゴウアナゴを活きた状態で捕獲回収後、大気圧下で組織培養する事に成功している。この深海魚由来細胞は凍結保存にも成功し、世界に先駆けてようやっと深海多細胞生物の分子細胞生物学的な研究を本格的に進められる段階に達した。地表で棲息する各種動物細胞株は、5から10MPa(1bar=0.1MPa,水深500〜1,000m程度)の圧力で増殖を停止させ、30MPaを超える加圧条件下では細胞骨格の脱重合をともなう形態の球形化が生じる。そして、130MPaを超える圧力条件で20分間以上加圧すると、ほぼすべての細胞が死滅する事を、これまでの研究から明らかとしている。本研究課題では、1)深海魚由来細胞株と地表動物由来細胞を、高圧下で長期間培養しながら観察実験できる顕微鏡観察装置を開発し、2)深海魚由来細胞株がなぜ高圧極限環境下でも増殖できるのかを、細胞骨格を中心とした研究を通じて解明する事を目的とした。深海魚由来細胞は、150MPa,20minまでの加圧条件でも細胞が死ぬ事はなく、200MPa,20minの加圧条件で、すべての細胞の死滅を確認した。しかも、この深海魚由来細胞を20分間の各種圧力条件で加圧しても、細胞骨格の脱重合をともなう形態の球形化はほとんど生じなかった。地表生物由来の細胞株は5から10MPaの加圧条件で増殖停止をするが、この深海魚由来細胞は20MPaまで増殖が可能である事を見いだした。深海魚由来細胞は、加圧下においてM期が大気圧条件の4倍かかる事も明らかとした。一方、この深海魚由来細胞株における細胞骨格の研究から、アクチンおよびチューブリンのアミノ酸配列の変異が、これらの耐圧性の一部に寄与していることが考察された。

研究人员使用热绝缘子（A）（No. 14704007）成功捕获并培养了深海Conger鳗鱼，该深海鳗鱼的深度为1,000至2,500m的深度，并已成功捕获并恢复了深海鱼类，并在深度为1,000至2,500m的corpiture coultruity countruite conderrist conderrist conderrist conderrist and corlient coultrist corlient coultrist corlient in coultrist。这些深海鱼类衍生的细胞也已成功保存冷冻，并且在世界范围内终于到达了他们可以完全对深海多细胞生物进行分子细胞生物学研究的阶段。居住在表面停止的各种动物细胞系在5至10 MPa的压力下生长（1 BAR = 0.1 MPa，大约500至1,000 m深），并且在30 MPA以上的压力条件下，细胞骨架的去聚合发生了形态学球体化。先前的研究还表明，如果在压力条件下加压超过130 MPa超过20分钟，几乎所有细胞都会死亡。该研究主题的目的是1）开发一种显微镜观察装置，该设备可以长时间在高压下观察深海衍生的细胞系和表面动物，以及2）阐明为什么深海衍生的细胞系也可以通过研究对细胞骨骼进行研究，即使深海衍生的细胞系也可以增殖，即使是高压的极端环境。来自深海鱼类的细胞即使在150 MPa的压力条件下也没有死亡，并且所有细胞都被确认在200 MPa的压力条件下死亡20分钟。此外，即使在各种压力条件下将这些深海鱼衍生的细胞压缩了20分钟，几乎没有发生伴随细胞骨架去聚合的形式的球体化。来自表面生物的细胞系在5至10 MPa的压力条件下停止生长，但我们发现这些深海衍生的细胞可以长达20 MPa。还发现，深海鱼类衍生的细胞在压力下经历了大气压条件的四倍。另一方面，对这种深海鱼类衍生细胞系中细胞骨架的研究已经检查了肌动蛋白和微管蛋白的氨基酸序列中的突变有助于这些压力抗性的一部分。

项目成果

Molecular and cellular biological studies for deep-sea multicellular organisms under atmospheric pressure condition.

大气压条件下深海多细胞生物的分子和细胞生物学研究。

• 发表时间: 2004
• 期刊: The Review of High Pressure Science and Technology. 14
• 作者: Sumihiro KOYAMA et al.;Sumihiro KOYAMA
• 通讯作者: Sumihiro KOYAMA

表面. (印刷中).

表面（印刷中）。