葉緑体定位運動を指標にしたマイクロインジェクションによる光情報伝達系の解明

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08740631
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 加川 貴俊 理化学研究所, 分子機構研究チーム, 基礎科学特別研究員 (70271533)
• Keywords: フィトクロム / シダ / 前葉体 / 葉緑体光定位運動 / マイクロインジェクション

Research Abstract

既知の情報伝達物質をマイクロインジェクションにより注入し、葉緑体定位運動が誘導されるか否かを調べる。有力な候補となる物質が見つかった場合には、その物質に対応する細胞内在性の物質の動的変化を観察し、光受容部からの伝波が認められるか否かを調べる。これにより、光受容から反応までにいかなる化学物質が関与しているかを探索し明らかにすることを目標とした。
本研究では、まず初めに、細胞に無毒と思われる、ルシファーイエロ-(LY)を注入した。前葉体細胞は一層の細胞層からで成り立っていたので観察しやすかったが、細胞表面に注入するのは大変困難であった。非常に低い頻度ではあったが、LYを注入した細胞を観察すると、正常に葉緑体光定位運動が観察された細胞があった。しかしながら、ほとんどの細胞は原形質分離を起こしてしまい、正常な反応を起こすことはなかった。また、正常に生き残った細胞を暗所で培養すると、原形質に注入したLYは液胞内に1ないしは2時間で取り込まれ、翌日には他の細胞に移動していた。これは、原形質連絡を通して、隣接する細胞に輸送されたと思われる。細胞にカルシュームイオンやEGTAを注入したが、強光により誘導される葉緑体運動は明確な差は認められなかった。
今後の課題として、これまで以上にマイクロインジェクションの精度を上昇させる必要がある。また、原形質分離が生じてしまうことから、浸透圧の調節を考慮に入れながら、細胞にマイクロインジェクションする必要がある。