盗葉緑体現象における遺伝子伝搬に依らない形質伝搬機構をタンパク質解析から解明する

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軟体動物ウミウシは、生来的には葉緑体を持たず、光合成能力を持たないが、摂食した藻類の葉緑体を細胞内に取り込むことで、光合成能を後生的に獲得する。私はこれまでに、チドリミドリガイPlakobranchus ocellatusを用いて、ウミウシのゲノム中に藻類に由来する光合成遺伝子が存在しないことを確認し、にもかかわらず光合成能力が明確に維持されていることを示した。本研究では、この遺伝子伝播を経ない形での光合成能力の伝播の機構について、本来容易に失活するはずの藻類由来の光合成タンパク質が、ウミウシ細胞中では長期間維持されており、それを可能にするウミウシ側のタンパク質が葉緑体に輸送されているとの仮説を立てた。今年度は、ウミウシ側のプロテオーム解析を行い、この藻類由来タンパク質の長期間維持の有無を検証し、その種類を同定した。結果複数種の光合成関連タンパク質について、１ヶ月後でもウミウシ細胞中に維持されていることを検証した。さらにそれらのタンパク質の光環境に関する応答を検証し、強光環境下での藻類由来タンパク質のダイナミクスの一端を明らかにした。また、来年度に予定している餌藻類の同位体存在下での培養を介した藻類由来タンパク質の同位体ラベリングを目的として、餌藻類の培養技術開発を行なった。結果、餌藻類の1種であるRhipidosiphon lewmanomontiaeについて、実験室環境下での藻体増殖を可能とすることができた。今後、培養スケールを増大し、葉緑体源となる藻類の大量培養を試みる。