細胞性粘菌とは - 日本細胞性粘菌学会

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細胞性粘菌Dictyostelium discoideum(和名キイロタマホコリカビ)の無性生活環と特徴

細胞性粘菌は土壌表層に広く分布しており、非常にしたたかな生活様式をもつユニークな生き物です。最終的な分化形態としては子実体と呼ばれる植物のような構造を形成します。子実体は胞子群とそれを支える細胞性の柄(死細胞)からなります。

胞子は適当な条件下で発芽してアメーバ状の細胞となり、周囲の餌(バクテリアなど)あるいは栄養豊富な培養液を取り込みながら動物細胞のように分裂・増殖します。周囲の栄養源が枯渇して飢餓状態になると、細胞はやがて走化性に基づくアメーバ運動により集合して多細胞体制を構築し、分化・パターン形成の方向に移行します。

細胞性粘菌の一種である Dictyostelium discoideum では、約10万個の細胞からなる半球状の集合塊(マウンド)の先頭部に乳頭突起(tip)が形成され、やがてナメクジ状の移動体となります。移動体には、運動方向に関して厳密な前後軸極性が存在するとともに、明瞭な分化パターンが認められます。移動体の前部約1/4を占める細胞(予定柄細胞)は、子実体形成の際には柄細胞に分化して死に、一方、後部約3/4の細胞(予定胞子細胞)は物理・化学的ストレスに対して抵抗性をもつ胞子に分化して生き延びます。

このように単純ではあるが、発生過程における様々な素過程を包括しており、また遺伝子組換えや培養・観察などの取り扱いが簡便である事から、発生研究の重要なモデル生物として古くから研究が進められてきました。細胞性粘菌の走化性運動はその分子機構が白血球の走化性と共通しており、走化性やアメーバ運動、細胞分裂のモデルとしても広く用いられ、分子メカニズムについての理解が進んでいます。

細胞性粘菌はカビに良く似た子実体を形成しますが、粘菌類と真菌類は分類学的に異なる「界」に属する生物群です。ペニシリンの発見以来、真菌類は創薬資源として人類に貢献してきましたが、近年、細胞性粘菌から多くの生物活性物質が単離・同定されており、細胞性粘菌は「未開拓(未利用)創薬資源」としても注目されつつあります。