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講義No.08926

「フラジェリン」を察知せよ 植物にも免疫システムがあった!

環境変動から逃げられない植物がとる対応とは

 植物は自発的に移動することができません。それは周囲の温度や光、湿度、病原菌の存在など、環境の変動に対して逃げるという選択肢がないということを意味します。しかし近年、植物には環境変動の情報を素早く取り入れ、それに自分の体を適応させる能力があることがわかってきました。
 では、環境変動を認識しその情報を伝えるシステムとはどのようなものなのでしょうか? 解明のきっかけになったのは、植物の外部環境情報の中から「病原菌」に注目した日本の研究チームの発見でした。

植物にも免疫システムがあった!

 免疫反応を起こすには、病原菌を認識しなければなりません。植物がそれを認識する鍵は、病原菌のしっぽのような器官・鞭毛(べんもう)を構成する「フラジェリン」というタンパク質です。植物はフラジェリンのある部位を特異的に認識することで「病原菌がきた!」と感知し、免疫反応を起こすのです。それまで免疫は動物だけのものと言われてきましたが、この発見により植物にも免疫システムがあることがわかり、大きくクローズアップされることになりました。
 さらに近年、フラジェリンを認識する部位が植物の種類によって違うということも判明し、2018年3月時点で3カ所が確認されています。これは、病原菌側が植物に「感知されまい」として、すでに知られているフラジェリンの部位の構造を変化させた一方で、植物側もフラジェリンの違う部位で菌を認識するように進化したためと考えられています。

分子の言葉で読み解くことで応用研究にも

 このように、植物の環境変動に対する多様な対応を、遺伝子や分子の言葉で読み解く基礎研究が、バイオサイエンスの世界では活発に展開されています。こうした研究の成果により、例えば、病原菌を認識しなくても自らワクチンを作って免疫を発現するような植物が作り出せるかもしれません。それはつまり、農薬を必要としない農作物を作り出すといった応用研究にまで広がっていく可能性があるのです。


この学問が向いているかも 植物生理学、生化学、細胞間情報学

長浜バイオ大学
バイオサイエンス学部 フロンティアバイオサイエンス学科 教授
蔡 晃植 先生

メッセージ

 私の専門は植物生理学、細胞間情報学で、植物がどのようにして外の環境を認識して自分の体に伝え、それに対応するかについて、バイオテクノロジーを駆使して世界トップレベルの研究をしています。
 基礎研究は地味ですが、世界中でまだ誰も知らないことを明らかにするということは非常に楽しいプロセスで、その「ワクワクする気持ち」は格別です。しっかりした基礎研究の力があると、応用の世界にも研究をつなげることができます。あなたも一緒にワクワクする毎日を体験しませんか。

先生の学問へのきっかけ

 「植物の免疫」というテーマにたどり着いたのは、さまざまな出会いの積み重ねによります。まずは大学の助手時代、学生の研究テーマを用意するためにほかの大学に植物の病原菌を分けてもらいに行った時のことです。訪ねた先の教授から「おもしろい報告があるよ」と紹介された内容に、天からの教えのようなひらめきを感じました。次の日にはその報告をした研究者を訪ねて共同研究を申し出るという早業で、現在の研究が始まったのです。さらに研究が始まった後にも熱意ある学生たちに出会い、世界的な発見をするに至りました。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

医薬品関連技術/医薬品関連研究職/医薬品関連品質管理/医薬品関連MR/環境臨床検査受託研究技術/食品品質管理/食品生産/食品製造/食品販売・営業/化学品質管理/農業

大学アイコン
蔡 晃植 先生がいらっしゃる
長浜バイオ大学に関心を持ったら

 長浜バイオ大学は日本でただ一つのバイオ系単科大学で、1学部3学科(フロンティアバイオサイエンス・メディカルバイオサイエンス・アニマルバイオサイエンス)の構成です。医学、薬学、農学、理学、工学など、さまざまな学問領域を融合したバイオサイエンスをトータルに学ぶことができます。1年次から専門性の高い実験を行い、卒業研究を除いた3年間で864時間という実験は、群を抜いた時間数です。バイオサイエンス学科内の「臨床検査学プログラム」では、臨床検査技師の国家資格取得をめざして、少人数指導を行います。

※夢ナビ講義はそれぞれの先生の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

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