灰色藻C.paradoxaのシアネル包膜の構成成分ひら推定するシアネルの進化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640655
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 小池 裕幸 姫路工業大学, 理学部, 助教授 (60201480)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菓子野 康浩 姫路工業大学, 理学部, 助手 (20221872) ; 佐藤 和彦 姫路工業大学, 理学部, 教授 (00090522)
• Keywords: 灰色藻 / シアネル / 包膜 / 葉緑体 / 進化

Research Abstract

本年度は無傷cyanelleから包膜を単離する方法を確立し、その性質を調べることを目的として研究を行った。
単離した無傷cyanelleをリゾチーム処理した後破砕した抽出液からショ糖密度勾配浮上遠心法により包膜を単離した。その結果2種類のカロチノイドに富む画分が分離された。一つは浮上密度1.12g/cm^3を持ち、ゼアキサンチンに富んでおり、内包膜に相当する画分であると考えられた。しかしもう一つの画分はβ-カロチンに富んでいたが、浮上密度1.00g/cm^3以下であった。この画分は、電子顕微鏡観察によると膜構造を有してはおらず、外包膜画分ではなかった。
一方界面活性剤処理してチラコイド膜を可溶化した残渣にカロチノイドに富む画分が得られた。この画分の浮上密度は1.18g/cm^3と推定され、これもゼアキサンチンに富んでいた。ラン藻の外膜もこれとよく似た性質をもっていることから、この画分はcyanelleの外包膜に相当すると考えられた。
単離された外包膜はタンパク質の組成は植物のそれと似ていたが、浮上密度、界面活性剤に対する抵抗性はラン藻的な性質を持っていた。一方内包膜のタンパク質組成はラン藻の原形質膜に似ていた。以上のことからcyanelleの包膜はラン藻と高等植物のキメラのような性質を持っていた。これはラン藻の外膜が宿主細胞の細胞膜と融合した状態に相当すると考えることが出来、共生関係が成立したときの様子をそのまま保っていると考えることが出来る