淡水藻類の細胞分裂形態変化を与えるアレロケミカルの探索と分子機能解明

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水域の食物連鎖において一次生産者である植物プランクトンは生態系を支える大きな役割を果たしている。捕食者に対してほとんど無抵抗であると考えられてきた植物プランクトンも様々な戦略を捕食者から身を守っていることが明らかになってきた。淡水産緑藻イカダモScenedesmusは単細胞型から2,4または8細胞からなるコロニーへと自らの形態を変化させ捕食者であるミジンコDaphniaに抵抗している。我々は単細胞緑藻Scenedesmus gutwinskii var. heterospina(NIES-802) の形態変化を引き起こすDaphniaカイロモンが脂肪族硫酸エステルおよび脂肪族流酸アミド類であると同定した。構造活性相関の知見を得る目的で炭素数の異なる直鎖飽和脂肪族硫酸エステル類、分岐メチル基の位置、極性官能基の種類の異なる化合物等についてアッセイを行った結果、直鎖飽和脂肪族硫酸エステル類では炭素数6までは全く活性がなく8、9で最も強い活性を示し10以上では活性が低下することが分かった。また、末端ジメチル構造をもつ硫酸エステル類も炭素数6までおよび12以上では活性がなかった。炭素数7から10では特に低濃度で強い活性を持ち、炭素数を増すと最高活性濃度がより低くなるという興味深い現象を発見した。硫酸アミド類についても硫酸エステルよりは全体として活性が低いものの同様の傾向が見られた。また、ミジンコ飼育水及び環境水中における硫酸エステル類についてメチレンブルー法およびLC/MSによる分析を検討し、飼育水中には活性を示すのに充分な濃度の硫酸エステル類が含まれていることを明らかにした。個々の分子についてもLC/MSによる同定法について検討を行った。