東京大学が葉緑体の動物細胞移植に成功、光合成可能な動物細胞実現への突破口に

text: XEXEQ編集部
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記事の要約

東京大学などが葉緑体の動物細胞移植に成功
移植した葉緑体が2日間光合成活性を維持
光合成可能な動物細胞実現への基盤技術に

東京大学の研究グループが画期的な葉緑体移植技術を開発

東京大学大学院新領域創成科学研究科の松永幸大教授らの研究グループは2024年10月31日、藻類から光合成活性を持つ葉緑体を取り出し、ハムスターの培養細胞内に移植することに成功したと発表した。この研究成果は国際科学雑誌Proceedings of the Japan Academy, Series B, Physical and Biological Sciencesのオンライン版に掲載された。^[1]

研究グループは原始的な藻類シゾンから単離した葉緑体をハムスター培養細胞のCHO細胞に最大45個まで取り込ませることに成功し、細胞の正常な分裂も確認された。電子顕微鏡による解析では、移植された葉緑体が細胞質内で適切に配置され、光合成に必要なチラコイド膜構造を維持していることが判明した。

移植された葉緑体は2日間にわたって光合成活性を保持していたが、4日目には活性が著しく低下することが確認された。この技術開発により、動物細胞から酸素を発生させ二酸化炭素を削減する光合成可能な動物細胞の実現に向けた重要な一歩となった。

葉緑体移植技術の特徴まとめ

項目	詳細
移植対象	シゾン（原始的な藻類）から単離した葉緑体
移植先	ハムスター培養細胞（CHO細胞）
移植数	最大45個の葉緑体
活性維持期間	2日間の光合成活性を確認
技術的特徴	従来の物理的手法を使用せず、細胞の貪食作用を活用

葉緑体について

葉緑体とは、植物細胞や藻類に存在する光合成を行う細胞内小器官のことである。以下のような特徴を持つ重要な細胞構造体である。

光エネルギーを化学エネルギーに変換
二重膜構造とチラコイド膜システムを保持
独自のDNAと半自律的な複製能力を持つ

葉緑体は12億から16億年前に光合成細菌が動物細胞に共生した結果として誕生したとされている。今回の研究では、原始的な特徴を持つシゾンの葉緑体を用いることで、動物細胞内での光合成活性の維持に成功し、新たな技術開発の可能性を見出した。

参考サイト

^ 東京大学大学院新領域創成科学研究科. 「光合成活性を持つ葉緑体を動物細胞に移植することに成功 ―光合成可能な動物細胞作製の突破口を開く―｜記者発表｜お知らせ｜東京大学大学院新領域創成科学研究科」. https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/11214.html, (参照 24-11-02).

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