動植物ハイブリッド細胞「プラニマル細胞」の作製に成功

• 藻類を動物培養細胞に融合させ、藻類の全DNAを動物細胞の染色体に組み込んだ動植物ハイブリッド細胞「プラニマル細胞」を作製しました。
• 藻類のDNAは、動物染色体の一部となっていることが明らかになりました。プラニマル細胞は正常に分裂し、普通の動物培養細胞と同じ期間、生き続けました。
• 本技術が発展することで、植物特有の光合成や有用物質生産に関わる遺伝情報を動物細胞内へ導入し、新たな機能を持つ細胞の開発が可能になると期待されます。

　東京大学大学院新領域創成科学研究科の松永幸大教授、東京科学大学総合研究院細胞制御工学研究センターの木村宏教授、近畿大学農学部生物機能科学科の西原秀典准教授、神奈川大学理学部の坂本卓也准教授、静岡大学農学部応用生命科学科の佐藤優子准教授、東京理科大学生命医科学研究所の伊川友活教授、九州大学生体防御医学研究所の大川恭行主幹教授らの共同研究グループは、藻類の全DNAを動物培養細胞に移植し、動物培養細胞内で藻類の全DNAを安定的に維持した動植物ハイブリッド細胞「プラニマル細胞（Planimal cell）」（注1）の作製に成功しました。
　今回、藻類と動物培養細胞を融合して誕生したプラニマル細胞の全DNAを高精度DNA塩基配列決定法で調べたところ、藻類の全DNAが動物染色体に組み込まれていることがわかりました。また、プラニマル細胞は150世代以上にわたって正常に分裂し、組み込まれた藻類のDNAも安定的にプラニマル細胞内で維持されていました（図1）。進化的に遠く離れた藻類と動物の全DNAを同一細胞内で維持する動植物ハイブリッド細胞の作製は世界で初めての報告です。
　研究グループは、植物などに由来する遺伝情報を動物細胞へ導入し、光合成や有用物質生産などの植物独自の仕組みを動物細胞へ組み込むプラニマル細胞の開発に取り組んできました。今回の成果は、合成生物学（注2）的手法により、異なる生物に由来する大規模なDNAを組み込んだ新たな細胞を作製できる可能性があることを示しています。
　今後、酸素を発生させる光合成機能や窒素固定、有用物質の生産に関わる遺伝子群を動物細胞に導入する技術の開発が期待されます。こうした技術が実現すれば、細胞培養コストの低下や二酸化炭素排出の削減、有用物質の供給方法の拡大などにつながる可能性があります。
　本研究成果は、2026年11月12日付で国際科学雑誌『Nature Communications』のオンライン版に掲載されました。

（注1）プラニマル細胞（Planimal cell）
Plant（植物）細胞とAnimal（動物）細胞の機能を統合した細胞の名称。植物・藻類由来の遺伝情報や葉緑体などを動物細胞へ移植し、植物的な機能を動物細胞に導入し統合することで動物細胞の機能を補完し、合成生物学的に新しい機能を持つように作り出した細胞のことを指す。2018年に松永幸大教授が提唱した。PlantとAnimalに由来する造語Planimalから命名された。

（注2）合成生物学
部品を組み合わせてシステムを作るように、生物の仕組みを設計・構築することで生命の原理を探り、新しい機能や性質をもつ生物や細胞を作り出すことを目指す研究分野。

雑誌名：Nature Communications
題　名：Epigenetic gatekeeping enables genome-scale horizontal gene transfer in eukaryotic cells
著者名：Ryota Aoki, Hidenori Nishihara, Takuya Sakamoto, Yuko Sato, Tae Kuramoto, Makiha Fukuda, Tomoko M. Matsunaga, Ayami Uehara, Daniel Slane, Yuki Kawanishi, Shunnosuke Mori, Daiki Nagaoka, Mayumi Hirakawa, Hengbin Gao, Daiki Maejima, Yuki Minoura, Yumiko Suto, Kotaro Ishii, Colin J. Anthony, Sumire Ishiyama, Shoichi Kato, Yayoi Inui, Naoki Wada, Yuko Mogi, Yamato Yoshida, Motomichi Matsuzaki, Takamasa Suzuki, Tsuneyoshi Kuroiwa, Yasuyuki Ohkawa, Tomokatsu Ikawa, Ryan Lister, Shinichiro Maruyama, Hiroshi Kimura and Sachihiro Matsunaga*
*責任著者
DOI: 10.1038/s41467-026-78753-w
URL: https://doi.org/10.1038/s41467-026-78753-w

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生体防御医学研究所　大川　恭行　主幹教授