緑藻Botryococcus brauniiの炭化水素生成に関する細胞学的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640664
• Research Institution: Nara Women's University
• Principal Investigator: 野口 哲子 奈良女子大学, 理学部, 教授 (00135823)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鍵和田 聡 奈良女子大学, 理学部, 助教授 (40281662)
• Keywords: Botryococcu braunis / 炭化水素 / trans-Golgi network

Research Abstract

単細胞緑藻Botryococcus brauniiは、乾燥重量の30〜60%もの多量の炭化水素を細胞壁表面に分泌する。この炭化水素生成機構を細胞学的観点から解析した。ガスクロマトグラフィーとNMR解析から、本実験に用いたB.Brauinii株は、炭素数29または31で二重結合を二つ有する直鎖型不飽和炭化水素を生成することが分かった。電子顕微鏡の急速凍結置換法や^<14>C-酢酸を用いたオートラジオグラフィー法で解析した結果、炭化水素生成は細胞分裂直後で細胞壁形成前に起こることが明らかになった。また、その前駆体はtrans-Golginetworkを経由して細胞表面に運ばれる可能性が示唆された。そこで、炭化水素のポリクローナル抗体の作製を試みたが、現段階では成功していない。炭化水素(脂質)は血清に溶解せず、抗体ができにくいと考えられる。抗原の炭化水素に付加するキャリアータンパク質の選択等を今後検討する。また、細胞壁形成直前に炭化水素生成が起こることに着目し、通常は炭化水素生成の活発でない間期の細胞をスフェロプラストにし、炭化水素生成を誘導する系を開発した。スフェロプラスト作製に当り、細胞壁多糖組成を調べた結果、ペクチン:ヘミセルロース:セルロースは6:5:10の割合で存在した。また、ガスクロマトグラフィー法で単糖組成を調べた結果、マンノースとキシロースが多量に存在した。間期の細胞をスフェロプラストにし、約10倍の炭化水素生成を誘導できた。この系を用いて、原形質膜上の炭化水素合成酵素の探索をアビジン-ビオチン法で始めている。スフェロプラストの原形質膜に約50kDのタンパク質が特異的に出現する。このタンパク質の解析を進める。

Research Products

• [Publications] Noguchi T.,Watanabe H.: "Brefeldin A efects on the trans-Golgi network and Golgi bodies in Botryococcus brauni are not uniform during the cell cycle"Protoplasma. 209. 193-206 (1999)
• [Publications] Noguchi T.,Kakami F.: "Transformation of trans-Golgi network during the cell cycle in a green alga,Botryococcus braunii"J.Plant Research. 112. 175-186 (1999)