下等植物の葉緑体内構造・ピレノイドの構造と機能の解明

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07304082
• Research Category: Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 堀 輝三 筑波大学, 生物科学系, 教授 (90057563)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野崎 久義 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40250104) ; 岡田 光正 東邦大学, 理学部, 教授 (80057629) ; 都筑 幹夫 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (70155430) ; 長船 哲斉 日本体育大学, 健康学科, 教授 (70074630) ; 石川 依久子 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (50074638)
• Keywords: ピレノイド / Rubisco / 藻類 / 葉緑体

Research Abstract

形態学班:近年研究の成果として,ピレノイドは葉緑体内のRubiscoの局在場所であることがわかかり,ピレノイドを従来の形態的形質から,生理的形質でかなり明確に定義できるようになった.ところが,ある種の藻類群においては,葉緑体遺伝子DNAと高次構造をつくっていることが明らかにされた(宮村).調査を進めてところ,6属10数種の多様な分類群でもこのようなピレノイドの存在することが明らかにされた(堀).珪藻の1種,Nitschia sigmoideaにおいても,同様なしかも1個の葉緑体中に存在する多数のピレノイドにそのような分布を示すことがのはじめて示された(石川).緑藻Chlorogonium(クロロゴニュム属)のピレノイドでは,培地に含むまれる有機物量によって,消長が起こる種と起こらない種があることが明になった(野崎).ピレノイドの微細構造をもとに,単細胞性紅藻における系統について興味ある提案がなされた(原).
生理学班:Chlamydomonas,Euglenaを使って細胞周期におけるRubiscoとピレノイドの消長が免疫電子顕微鏡法で追跡され,なぜRubiscoがピレノイドに集積するかを,そこに集積したRubiscoは機能するかどうかの実験が進められ,80%がピレノイドに,20%がストロマ部分に分布することが明らかにされた(長船)・高Co^2濃度と低いCo^2濃度での比較実験から,ピレノイドの形態的発達は,タンパクの合成ではなく,分散している物質の集合であることを示す実験結果を得た(都築).また,ピレノイドにはRubiscoばかりではなく,その他の酵素も存在することが明らかにされつつある(岡田).これは,今後ピレノイドの機能を解析していくときに重要な要素として,注目しなければならない.

Research Products

• [Publications] S.Miyamura et al.: "Co-localization of chloropiast DNA And ribuloso-1, 5-biphospbetc carboxylasel oxygenase in the sc-called pgrenoid of the siphonous green alga, caulerpa lentiffefera (Caulerpales, Chleropbfta)." Phycologia. 35(印刷中). (1996)
• [Publications] S. Mayama & I. Shihira-Ishikawa: "Cbloroplast nucleoid-like DNA spots acattered in drdoroplret of Pinnularia nobilis." Jpn. J. Phycol. 42. 437-441 (1995)
• [Publications] H. Nozaki et al.: "Phylogenetic relation slips within the coloneal Volvocales (Chlorophyta) in ferred from rbcl gene sezulncedata." J. Phycol. 31. 970-979 (1995)
• [Publications] N. Sato et al.: "Isclation and obrracterization of mutants affected in lipid metabolism of Cblamydomonas reinbardtii." Eur. g. Biochem.230. 987-993 (1995)
• [Publications] K. Miyake et al.: "Water-scluble pigments containing xylese and glucose in gametangia of the green alga, Bryopsis maxims." Plant Cell Physcol. 36. 109-113 (1995)
• [Publications] S. Miyamura & T. Hori: "Further confirmation of the presence of DNA in the pyrenoid core of the acphonous green algal genus Caulerpa (Caulerpalis,ttlvophyceae)" Phycol Reser.43. 101-104 (1995)