大気圧低温プラズマが誘導する細胞応答の分子機構

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本研究では、細胞に熱ショックを与えることなくプラズマ刺激が誘導する細胞応答を調べることを目的とした。導入するヘリウムガスをペルチェで冷却し、排出するプラズマジェットと細胞との作用点の温度を制御できる装置を開発した。この装置を使い、モデル生物の出芽酵母を利用して、プラズマジェットの直接暴露実験の条件を検討した。成果として、① 増殖中の酵母にプラズマ照射すると、照射時間に応じて生存率が低下するのに対して、静止期(stationary phase)の酵母に照射した場合には生存率の低下が抑制されることが判明した。② 増殖中に照射した場合でも、生存率の低下が抑制される（耐性化）変異株(Plasma Resistant Mutant：prm1)を見出した。この耐性化したprm1変異株と感受性株(wt)をかけ合わせて作成した２倍体由来の４つの胞子では、プラズマに対する耐性化能が2+:2-で分離することがわかり、単一の変異が原因であると推測できた。③ ゲノムシークエンスによるSNP解析から原因遺伝子（PRM1 gene）を同定した。④ prm1遺伝子は細胞分裂期に働くことが報告されている遺伝子で、耐性化の原因となる変異により細胞が塊状になる特徴が観られた。酵母ではFLO遺伝子により細胞が塊状になることが知られているが、FLOによって塊状になった場合ではプラズマに耐性化しないことを確認した。これらの結果から、単純に細胞が塊状になることが原因ではなく、細胞分裂制御とプラズマ刺激に対する応答の関係が示唆された。