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モデル生物:細胞性粘菌
本書の特色
  1. 細胞性粘菌がどうしてモデル生物として注目されるのかが、非常に幅広い立場から論じられており、初学者から専門家までの広範囲の読者に対応できるよう配慮されている。
  2. 執筆者はこの分野の第一線で活躍中の研究者を中心に構成され、最新の研究成果と文献が網羅されており、初学者のみならず関連分野の研究者が粘菌研究に関心がもてるように工夫されている。
  3. 基礎理論から野外において実際に採集する方法まで、「実習例」も含めて図や写真を伴って平易に解説されている。
  4. 分子・細胞レベルでの知見が主として紹介されているが、数理・情報物理学や薬学の立場からも細胞性粘菌の有用性が強調されている。
編・著者 前田 靖男(東北大学 大学院理学研究科生物学教室 教授)
執筆者 萩原 博光(国立科学博物館 植物研究部 主任研究官)
足立 博之(東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 助教授)
須藤 和夫(東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻 生命環境科学系 教授)
井上  敬(京都大学 大学院理学研究科 植物学教室 講師)
水野 敬文(工業技術院 生命工学工業技術研究所 生体情報部)
祐村 恵彦(山口大学 理学部 自然情報科学科 助教授)
上田 太郎(工業技術院 産業技術融合領域研究所)
上田 昌宏(大阪大学 大学院医学系研究科 情報生理学教室 )
桑山 秀一(筑波大学 生物科学系 生物学教室)
長野 正道(NEC 基礎研究所)
落合  廣(北海道大学 大学院理学研究科 生物学教室 教授)
斎藤 玉緒(北海道大学 大学院理学研究科 生物学教室)
前田ミネ子(大阪大学 大学院理学研究科 生物学教室 助教授)
漆原 秀子(筑波大学 生物科学系 助教授)
雨貝 愛子(東北大学 大学院理学研究科 生物学教室)
森尾 貴広(筑波大学 生物科学系)
田仲 可昌(筑波大学 生物科学系 教授)
澤井  哲(東北大学 情報科学研究科 電気通信研究所・ブレインコンピューティングシステム)
澤田 康次(東北大学 電気通信研究所 教授、所長)
大島 吉輝(東北大学 大学院薬学研究科 教授)
伊藤  明(杏林製薬株式会社 参事)
体裁/価格 体裁/B5判 406ページ 上製本
定価/本体15,000円+税
発行日/2000年8月31日
コードNo. 904
発刊にあたり
土壌表層に広く分布し、非常にユニークな生活環をもつ細胞性粘菌は、優れたモデル生物としての地位を確実なものにしつつある。すなわち、この生物は多細胞生物の発生系を構成する素過程(細胞運動、細胞質分裂、分化、パターン形成など)を有することに加えて、実験材料としての大きなメリットを数多くもつ。実際に、粘菌は今や細胞運動や発生研究に格好の生物として世界的に認知され、これを反映して、この生物のcDNAプロジェクトが日本で、ゲノムDNAプロジェクトが欧州とアメリカで、プロテオーム計画がオーストラリアで展開されており、これらによる大きな成果が得られつつある。しかし、このような現況にもかかわらず、粘菌での最新の研究成果を一冊の本として幅広く解説した邦書はここしばらく日本では出版されていなかった。そこで、本書では粘菌を用いたさまざまな分野の第一線で活躍中の方々に執筆を依頼し、それぞれの方には粘菌が優れた“モデル生物”であることを意識しながら書いて下さるようお願いした。また、数理・情報物理学や薬学の立場からの粘菌の有用性についても言及していただいた。本書によって、読者がこの素晴らしい生物に関心を持ち、自らもこれを用いた研究の道に入ってくれることを心より願っている。
目次
【第1章】生活史の特徴と進化的位置づけ(萩原博光)
   1. 1 生活環
   1. 2 生態
   1. 3 形態
   1. 4 交配
   1. 5 走化性物質
   1. 6 種内および種間相互作用
   1. 7 進化的位置づけ
    引用文献
【第2章】解析手法にみる材料としての有用性
   2. 1 遺伝子工学的手法による解析  (足立博之・須藤和夫)
    2.1.1 変異株を用いた解析
    2.1.2 細胞性粘菌の遺伝学的特性と分子生物学的ツール
    2.1.3 遺伝学的方法による遺伝子のクローニング
    2.1.4 逆遺伝学的方法によるタンパク質の機能解析
    引用文献
   2. 2 実験形態学的手法と細胞の標識  (井上 敬)
    2.2.1 細胞標識
    2.2.2 移植、マイクロインジェクション
    引用文献
【第3章】細胞運動・細胞質分裂における細胞骨格機能
   3. 1 アクトミオシン系:細胞運動  (水野敬文)
    3.1.1 はじめに
    3.1.2 アメーバ運動とはどういうものか
    3.1.3 アクチンとミオシン
    3.1.4 線維芽細胞
    3.1.5 好中球と粘菌細胞の類似性
    3.1.6 粘菌細胞におけるアメーバ運動の特徴
    3.1.7 ケラトサイトとGREモデル
    3.1.8 好中球仮足断片によるGREモデルの一般化
    3.1.9 ケラトサイト仮足断片の奇妙なふるまい
    3.1.10 仮足伸長の駆動力は何か
    3.1.11 アメーバ運動における膜脂質の寄与
    3.1.12 アメーバ運動における微小管の役割
    3.1.13 おわりに:アメーバ運動のモデル細胞としての粘菌細胞
    引用文献
   3. 2 細胞運動、分裂の分子モーター:ミオシン  (祐村恵彦・上田太郎)
    3.2.1 はじめに
    3.2.2 ミオシン分子の構造と機能
    3.2.3 ミオシンII活性の調節
    3.2.4 細胞内でのミオシンの局在性
    3.2.5 細胞運動、走化性運動
    3.2.6 細胞質分裂
    3.2.7 ミオシンIIの細胞内局在化の機構
    3.2.8 細胞内シグナルによる調節機構
    3.2.9 分化、形態形成への寄与
    3.2.10 将来展望
    引用文献
   3. 3 微小管系  (上田昌宏)
    3.3.1 はじめに
    3.3.2 微小管系の構造と構築変化
    3.3.3 中心体の複製機構
    3.3.4 細胞極性と移動運動:微小管系とアクチンとの相互作用
    3.3.5 微小管系の構成分子群
    3.3.6 おわりに
    引用文献
【第4章】増殖から分化への移行のメカニズム (前田靖男)
  4. 1 分化開始のシグナルとしての飢餓
  4. 2 細胞周期上での増殖から分化への移行ポイント:PS点
  4. 3 分化への移行時に機能する分子群
  4. 4 分化能獲得に必要な細胞間コミュニケーション
  4. 5 分化制御面におけるミトコンドリアの新奇機能
  4. 6 むすび
    引用文献
【第5章】多細胞体制の構築と維持の機構
  5. 1 走化性運動の制御 (桑山秀一)
    5.1.1 はじめに
    5.1.2 走化性物質の発見と同定
    5.1.3 cAMPレセプター
    5.1.4 Gタンパク質
    5.1.5 cAMP刺激と2次メッセンジャー
    5.1.6 cAMP刺激とアクトミオシンの空間的変化
    5.1.7 非走化性突然変異株(KI突然変異株)の分離
    5.1.8 走化性に必須なcGMP
    5.1.9 cGMPはミオシンのリン酸化に関わっている
    5.1.10 おわりに
    引用文献
   5. 2 細胞集合の数理モデル (長野正道)
    引用文献
   5. 3 細胞接着の意義としくみ (落合 廣・齋藤玉緒)
    5.3.1 はじめに
    5.3.2 細胞間接着分子と発生過程
    5.3.3 マウンド内での細胞選別に差次細胞接着は寄与するか?
    5.3.4 まとめとこれからの展望
    引用文献
【第6章】多細胞体での分化・パターン形成の機構
   6. 1 分化の細胞周期依存性と構造的基礎 (前田靖男)
    6.1.1 細胞周期に依存した発生運命
    6.1.2 分化の比率調節
    6.1.3 分化特異的な構造とその形成機構
    6.1.4 むすび
    引用文献
   6. 2 分化パターンの調節と形態形成 (井上 敬)
    6.2.1 形態形成の概観
    6.2.2 細胞分化
    6.2.3 形態形成初期における細胞分化の誘導
    6.2.4 細胞型の比率調節
    6.2.5 子実体形成期における分化の調節
    6.2.6 分化した細胞の空間配置
    6.2.7 形態形成運動の機構
    6.2.8 まとめ   引用文献
   6. 3 細胞間・細胞内シグナル伝達カスケード  (前田ミネ子)
    6.3.1 はじめに
    6.3.2 細胞間シグナルとしてのcAMP
    6.3.3 4種類のcAMPレセプター
    6.3.4 細胞外cAMPによって誘起されるACAの活性化と細胞内cAMPレベルの制御
    6.3.5 アデニル酸シクラーゼ(ACA)の活性化に必須のタンパク質
    6.3.6 細胞外cAMPによって活性化されるERK2の機能
    6.3.7 細胞外cAMPと細胞分化をつなぐcAMP-依存性キナーゼ(PKA)
    6.3.8 おわりに
    引用文献
【第7章】有性生殖の意義としくみ
   7. 1 有性生殖過程における細胞間相互作用  (漆原秀子)
    7.1.1 はじめに
    7.1.2 交配システム
    7.1.3 性的成熟
    7.1.4 配偶子間の相互作用
    7.1.5 巨細胞の発生
    7.1.6 おわりに
    引用文献
   7. 2 接合子形成の制御 (雨貝愛子)
    7.2.1 はじめに
    7.2.2 マクロシストの生活史と交配型
    7.2.3 マクロシスト形成は有性生殖過程である
    7.2.4 接合子形成を制御する2つの化学物質: エチレンとサイクリックcAMP
    7.2.5 接合子形成に関与する新規遺伝子zig1
    7.2.6 接合子形成に関与するシグナル伝達系
    7.2.7 おわりに
    引用文献
【第8章】ゲノムプロジェクトとプロテオーム計画 (森尾貴広・田仲可昌)
   8. 1 序論  8. 2 ゲノムプロジェクト
    8. 2. 1 細胞性粘菌ゲノムの構成
    8. 2. 2 リボソームDNA
    8. 2. 3 ミトコンドリアDNA
    8. 2. 4 染色体のマッピング
    8. 2. 5 ゲノム塩基配列決定プロジェクト
   8. 3 遺伝子産物の網羅的解析:cDNAプロジェクトとプロテオームプロジェクト
    8. 3. 1 cDNAプロジェクト
    8. 3. 2 プロテオームプロジェクト
   8. 4 粘菌ゲノムサイエンスの意義と展望
    引用文献
【第9章】自己組織化からみた細胞性粘菌 (澤井 哲・澤田康次)
   9. 1 はじめに
   9. 2 非平衡系の秩序形成
   9. 3 自己組織化によって出現する多様なパターン
   9. 4 細胞性粘菌に見る自己組織化
   9. 5 自己組織化研究の今後と細胞性粘菌
    引用文献
【第10章】薬学からみた細胞性粘菌 (大島吉輝・伊藤 明)
   10. 1 はじめに
   10. 2 材料(資源)の確保と保存
    10. 2. 1 細胞性粘菌の分離と培養
    10. 2. 2 細胞性粘菌の保存
   10. 3 これまでに単離された化合物
    10. 3. 1 細胞性粘菌に働く化合物
    10. 3. 2 他の生物に働く化合物
    10. 3. 3 その他の化合物
   10. 4 研究の問題と将来
    引用文献
【第11章】細胞性粘菌を用いた実習例 (前田靖男・雨貝愛子)
   11. 1 はじめに
   11. 2 細胞性粘菌の培養とその生活史の観察
   11. 3 アメーバの採集とVan Tieghemのセルを用いての細胞レベルでの集合過程の観察
   11. 4 走化性運動と走化性物質の同定
   11. 5 細胞集団(移動体)内での細胞分化とその調節
   11. 6 異なる種間における細胞相互の認識
   11. 7 マクロシスト形成(有性生殖)を誘導する揮発性物質の存在
   11. 8 まとめ
   11. 9 考察すべき問題点
   (付録)土壌からの細胞性粘菌の分離
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