サンゴ共生藻が栄養を放出する新経路を発見 細胞壁が支える持続可能な共生炭素循環のしくみ

サンゴ共生藻が栄養を放出する新経路を発見細胞壁が支える持続可能な共生炭素循環のしくみ

2023年8月23日 11:00 | プレスリリース・研究成果

【本学研究者情報】

〇【研究当時】生命科学研究科　助教　丸山真一朗

【発表のポイント】

サンゴやイソギンチャクなどの刺胞動物と共生する褐虫藻が、エネルギー源である糖を細胞外に放出する新規経路を発見しました。
この糖の放出は自身の細胞壁を分解することによって起こり、たとえ共生宿主がいない場合でも単純なストレス刺激で促進されることを示しました。
本研究は、これまであまり着目されてこなかった藻類の細胞壁が単なる「殻」でなく、共生や海洋の物質循環に重要な役割を担っていることを示す重要な成果です。

【概要】

共生藻は光合成で固定した炭素を宿主に渡し、宿主であるサンゴは栄養と生息場所を共生藻に渡すという共生の一般的なイメージが広がっていますが、共生藻が実際に炭素を「どのように」渡すのか、その全体像は未解明のままです。　この謎に挑むため京都大学大学院農学研究科の石井悠日本学術振興会特別研究員と東京大学大学院新領域創成科学研究科の丸山真一朗准教授（それぞれ研究当時は東北大学大学院生命科学研究科進化生物分野研究員および助教）を中心とする研究グループは、サンゴ共生藻として知られる褐虫藻のなかで単独でも生育できるグループに着目しました。

研究グループは単独（宿主がいない状態で）生活する褐虫藻が環境変化に応じて自身の細胞壁を分解することで、細胞外に糖を放出する新たな経路を発見しました。今回の発見は、これまで謎の多かった宿主と共生体との物質交換に未知の経路が存在することを示唆し、共生系における持続可能な炭素循環のしくみの解明につながることが期待されます。この研究成果は、8月18日付でeLife誌に正式受理論文として掲載されました。