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パルマ藻の外被構築、分裂における中心小体、微小管、ミトコンドリアの三次元動態解明

Research Project

Project/Area Number 14J05973
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Evolutionary biology
Research InstitutionHokkaido University (2015)
Fukui Prefectural University (2014)

Principal Investigator

山田 和正  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 特別研究員(PD) (20778401)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,940,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords珪酸沈着小胞 / 珪藻 / 細胞壁再形成 / バイオミネラリゼーション / パルマ藻 / プロトプラスト / 核分裂 / 中心小体 / 紡錘体 / 微小管形成中心 / 不等毛植物 / 珪酸質外被
Outline of Annual Research Achievements

海洋性単細胞藻類のパルマ藻は,水圏の重要な基礎生産者である珪藻の姉妹群で,珪藻同様に珪酸質の細胞外被を持つ。本研究では,これまで未解明な点の多かったパルマ藻の性状を解析し,珪藻と比較することで,両者の共通点と相違点の解明を試みている。

平成27年度は,低珪酸濃度条件で培養することでプロトプラスト化したパルマ藻Triparma laevis NIES-2565の細胞を利用して,細胞外被の再構築過程を透過型電子顕微鏡で解析した。

その結果,外被を構成する4種のパーツ(shield, ventral, dorsal, girdle)は,それぞれ独立した珪酸沈着小胞で形成された。shieldとventralを形成する珪酸沈着小胞は,形成初期に葉緑体近傍で観察されるのに対し,dorsalとgirdleを形成する珪酸沈着小胞は,形成初期に細胞膜近傍で観察されることがわかった。プレートの発達過程では,ゴルジ体と珪酸沈着小胞の近傍に細胞壁と同色の構造を含む直径50-150 nmの小胞が複数観察され,ゴルジ体由来の小胞がプレートの発達に関与している可能性が示された。プレートは珪酸沈着小胞の内部で樹枝状に発達していた。完成したプレートの細胞外への放出は,shield, ventral, dorsal, girdleの順に起こり,放出の際には珪酸沈着小胞の膜と細胞膜が融合することが示された。また,研究計画当初に予測していた中心小体やミトコンドリア,微小管,アクチンの外被形成への明確な関与は本研究では確認されなかった。本研究により,T. laevisの細胞外被形成の一連の過程が明らかとなり,細胞外被を構成するパーツの種類によって珪酸沈着小胞の発生位置が異なるパルマ藻特有の性質が明らかとなる共に,プレートの発達過程は珪藻と類似することが示された。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Mitotic spindle formation in Triparma laevis NIES-2565 (Parmales, Heterokontophyta).2016

    • Author(s)
      Yamada, K., Nagasato, C., Motmomura, T., Ichinomiya, M., Kuwata, A., Kamiya, M., Ohki, K. & Yoshikawa, S.
    • Journal Title

      Protoplasma

      Volume: 未定 Issue: 1 Pages: 461-471

    • DOI

      10.1007/s00709-016-0967-x

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ultrastructural analysis of siliceous cell wall regeneration in the stramenopile Triparma laevis (Parmales, Bolidophyceae)2016

    • Author(s)
      Kazumasa Yamada, Shinya Yoshikawa, Kaori Ohki, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata, Taizo Motomura, Chikako Nagasato
    • Journal Title

      Phycologia

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of silicon-limitation on growth and morphology of Triparma laevis NIES-2565 (Parmales, Heterokontophyta)2014

    • Author(s)
      Kazumasa Yamada, Shinya Yoshikawa, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata, Mitsunobu Kamiya and Kaori Ohki
    • Journal Title

      PloS ONE

      Volume: 9 Issue: 7 Pages: e103289-e103289

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0103289

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] パルマ藻Triparma laevis NIES-2565の細胞外被形成過程の微細構造解析2015

    • Author(s)
      山田和正,桂大貴,佐藤晋也,神谷充伸,大城香,一宮睦雄,桑田晃,長里千香子,本村泰三,吉川伸哉
    • Organizer
      日本植物学会第79回大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ:新潟コンベンションセンター(新潟県 新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultrastructural analysis of mitosis in Triparma laevis (Parmales, Heterokontophyta).2015

    • Author(s)
      Kazumasa Yamada, Chikako Nagasato, Taizo Motomura, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata, Mitsunobu Kamiya, Kaori Ohki, Shinya Yoshikawa
    • Organizer
      6th European Phycological Congress
    • Place of Presentation
      ロンドン(イギリス)
    • Year and Date
      2015-08-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ultrastructural analysis of mitosis in Triparma laevis (Parmales, Heterokontophyta)2015

    • Author(s)
      Kazumasa Yamada, Chikako Nagasato, Taizo Motomura, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata, Mitsunobu Kamiya, Kaori Ohki, Shinya Yoshikawa
    • Organizer
      6th European Phycological Congress
    • Place of Presentation
      イギリス(ロンドン)
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] パルマ藻と珪藻の細胞壁の進化2015

    • Author(s)
      山田和正,吉川伸哉
    • Organizer
      日本進化学会第17回大会
    • Place of Presentation
      中央大学後楽園キャンパス(東京都 文京区)
    • Year and Date
      2015-08-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Growth and cell wall morphogenesis of Triparma laevis (Parmales) under silicon-limitation.2015

    • Author(s)
      Kazumasa Yamada, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata, Mitsunobu Kamiya, Kaori Ohki, Shinya Yoshikawa
    • Organizer
      Molecular Life of Diatoms 2015
    • Place of Presentation
      シアトル(アメリカ)
    • Year and Date
      2015-07-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Growth and cell wall morphogenesis of Triparma laevis (Parmales) under silicon-limitation2015

    • Author(s)
      Kazumasa Yamada, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata, Mitsunobu Kamiya, Kaori Ohki, Shinya Yoshikawa
    • Organizer
      Molecular Life of Diatoms 2015
    • Place of Presentation
      アメリカ(シアトル)
    • Year and Date
      2015-07-07 – 2015-07-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] パルマ藻のプレート形成2015

    • Author(s)
      山田和正,桂大貴,佐藤晋也,長里千香子,本村泰三,一宮睦雄,桑田晃,吉川伸哉
    • Organizer
      珪藻学会第36回大会
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂アネックス(東京都 文京区)
    • Year and Date
      2015-05-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] パルマ藻Triparma laevisの珪酸質殻構築過程の形態学的解析2015

    • Author(s)
      山田和正,桂大貴,佐藤晋也,神谷充伸,一宮睦雄,桑田晃,長里千香子,本村泰三,大城香,吉川伸哉
    • Organizer
      日本藻類学会大39回大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Exploring the evolutionary link between parmales and the success of diatoms in marine ecosystems2015

    • Author(s)
      Akira Kuwata, Mutsuo Ichinomiya, Shinya Yoshikawa, Kazumasa Yamada, Masanobu Kawachi, Kenji Saitoh, Yoji Nakamura, Naoki Sato, Naoyuki Tajuma, Ken Sawada
    • Organizer
      2015 ASLO Aquatic Sciences Meeting
    • Place of Presentation
      スペイン(グラナダ)
    • Year and Date
      2015-02-22 – 2015-02-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] パルマ藻Triparma laevis NIES-2565の細胞壁の再構築過程2014

    • Author(s)
      山田和正,桂大貴,佐藤晋也,神谷充伸,一宮睦雄,桑田晃,長里千香子,本村泰三,大城香,吉川伸哉
    • Organizer
      第一回分子珪藻研究会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2014-12-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cell wall formation and growth of Triparma laevis (Parmales, Heterokontophyta)2014

    • Author(s)
      Kazumasa Yamada, Shinya Yoshikawa, Mutsuo Ichinomiya, Akira Kuwata, Mitsunobu Kamiya, Kaori Ohki
    • Organizer
      The 7th Asian Pacific Phycological Forum
    • Place of Presentation
      中国(武漢)
    • Year and Date
      2014-09-20 – 2014-09-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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