研究概要

祖先のシアノバクテリア（A）と同様に、葉緑体は分裂によって増殖する（B,単細胞の藻類；C,陸上植物の細胞）。我々は、葉緑体分裂がその分裂面に形成される分裂装置（リング）の収縮によって行われること（D）、分裂装置がシアノバクテリア由来のFtsZと宿主細胞が加えたDynamin等から構成されていることを明らかにした。

真核細胞内のエネルギー変換器、ミトコンドリアと葉緑体は、１０億年以上前にバクテリア細胞が真核細胞内に共生して誕生しました。その他、真核細胞が別の細胞を取り込み、新機能を獲得する例は広く見受けられます。このような二種の細胞の世代を超えた持続的統合には、宿主細胞の分裂増殖に伴った、共生細胞の分裂・増殖の制御が必須です。

我々は、葉緑体とミトコンドリアの分裂が、それぞれ祖先のバクテリアと宿主真核細胞の両方に由来する部品から構成されるハイブリッド装置によって引き起こされることを世界に先駆けて解明してきました。本研究室では、（１）葉緑体、ミトコンドリア、その他の細胞内共生細胞の分裂が、如何にして宿主細胞によってコントロールされているのか、（２）逆に、共生体のエネルギー生産・物質代謝が、宿主細胞の分裂増殖にどの様な影響を与えているのか、（３）これらの機構がどのように進化したのかを解析することにより、二つの異種細胞からどのようにして新たな細胞が誕生し進化するのか、その基本原理を解明していきます。

研究の方針

研究材料には主に単細胞の真核生物群を使用しています。すでに研究室内で培養している生物種だけでは無く、研究の目的に応じて野外から採取してくることもあります。具体的に対象とする生命現象にもよりますが、多くの生物に共通する基本原理を知るため、または生息する環境等によってどの様な違いがあるかを理解するために、1つの研究テーマに関して複数の生物種を扱うこともあります。また研究の目的に応じて培養系の開発から始めることもあります。実際に屋外から採集してきた生物を使用することによって初めて解明できた生命現象もありますし、遺伝的改変なども出来るようにになった例もあります。従って、多くの研究者が同じ問題課題に集中して競走しているようなモデル生物研究とは異なる研究を独自に進めることが可能です。人それぞれ得意なことがあるので、現在の研究室メンバーはそれぞれ自分の得意な点を生かした研究を自身では進め、不得意なことは他の研究室メンバーまたは研究室外の共同研究者に助けてもらいながら進めています。研究室の皆さんは、このようにしながら独創性のある研究をしたいと考えながら日々活動しています。