1992 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体DNAが局在するピレノイドの細胞・分子生物学的研究
| Project/Area Number |
02454016
|
|---|
| Research Institution | Institute of Biological Sciences, University of Tsukub |
|---|
Principal Investigator |
堀 輝三 筑波大学, 生物科学系, 教授 (90057563)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮村 新一 筑波大学, 生物科学系, 助手 (00192766)
|
|---|
| Keywords | 核葉体 / DNA / ピレノイド / 葉緑体 / 緑藻 / Rubisco |
|---|
| Research Abstract |
【細胞学的解析】 ピレノイドに核様体DNAが局在する生物の分布を知るために、淡水産の緑藻を調査した。新たに3属4種(Trebouxia sp.,T. potteri,Parietochloris pseudoalveolaris,Stichococcus bacillaris)と未同定鞭毛藻2種で見つかった。また、新たにデンプン鞘の外側を核様体DNAが環状に包囲する外包囲型DNA核様体を2層3種(Tetrasporagelatinosa,T.lubricua,Diplosphaera chodati)で見い出した。次に、生活環の進行にともなう核様体DNAの挙動を調べた。生殖細胞形成期にピレノイド消失が起こり、核様体DNAも葉緑体内に分散する。生殖細胞が栄養細胞に分化するに伴ってピレノイドも出現し、その後ピレノイド内へ核様体DNAが局在化することが明らかになった。
【分子生物学的解析】フサイワズタを使って、ピレノイド・葉緑体核様体複合体の組成を明らかにするため、ピレノイドの単離を行った。藻体を破砕後、ショ糖密度匂配遠心で葉緑体画分を分離し、ついで1%になるようにNonidet P40を加えて葉緑体を溶解した。遠心で沈澱を集め、ピレノイド画分を得た。単離したピレノイドはデンプン鞘で囲まれており、内部にDNAが認められた。ピレノイド画分をSDS-PAGEで調べたところ、97KDa,63KDa,54KDa,28KDa,14KDaの6種のタンパクが認められた。DNase I,RNase A,Protease K反応及びNaClでの高塩濃度処理後、DAPI染色・観察した。DNase処理では核様体DNAの蛍光は消失し、Protease処理で核様体は膨潤し、RNaseでは変化がなかった。O,O.1Mの低NaCl濃度では核様体はデンプン鞘内で収縮し、1,2Mと塩濃度が高くなるにつれて核様体は膨潤した。NaCl処理の上清を調べたところ、ピレノイドの成分である54KDaと14KDaのRubiscoの大・小サブウニット以外に、44KDaのタンパクが存在した。これらのタンパクと葉緑体NAによってピレノイド・核様体複合体が構成されていると考えられる。
|
-
[Publications] S.Miyamura &T.Hori: "DNA is present in the pyrenoid core of the siphonous green algae of the genus Caulerpa and yellow-green algae of the genus Pseudodichotomosiphon." Protoplasma. 161. 192-196 (1991)
-
[Publications] 宮村 新一・堀 輝三: "オルガネラDNAからみたピレノイド" 植物細胞工学. 4. 395-404 (1992)
-
[Publications] M.Satoh,S.Miyamura & T.Hori: "Inter-and intraspecific variations of chloroplast DNA of the siphonous green algal genus Caulerpa(Caulerpales,Chlorophyta)" Japanese Journal of Phycology. 40. 365-372 (1992)
