2004 Fiscal Year Annual Research Report
オルガネラの分裂を制御する分裂装置の構造と機能の全ゲノム情報を基盤とした解析
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14204078
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
黒岩 常祥 立教大学, 理学部, 教授 (50033353)
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| Keywords | シゾン / 色素体分裂装置 / ミトコンドリア分裂装置 / ゲノム解析 / TOF-MS |
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| Research Abstract |
昨年度に引き続きシゾンのPDリングを単離し、TOF-MS法を使ってリング内に含まれるタンパク質及びゲノム情報に基づき色素体の分裂リングに関与する遺伝子を網羅的に解析した。これまで述べたように、シゾンは色素体とミトコンドリアの分裂装置が大きいこと、オルガネラの分裂をほぼ完全に同調させることができること、さらに細胞壁が薄いことなどから細胞学的観察のみならず、生化学的解析にも有利な性質を備えている。従ってシゾンは本研究の目的達成のために最も相応しい研究材料と言える。本年度は次の順に解析を進め、オルガネラの分裂機構を分子・細胞レベルで明らかにした。
a).高度に同調化した分裂期の細胞から分裂期色素体を単離し、NP-40など各種界面活性剤、塩やイオン強度を変えて処理し分裂装置を単離した。次に二次元電気泳動法を用いて分裂装置特有のタンパク質を同定した。
b).分裂装置特有のタンパク質のN末端とC末端をPSD法で決定した。そのアミノ酸配列を基にシゾンゲノムのデータベースから遺伝子を決定した。その結果、PDリング分画に含まれるものは75kDa,41kDaのタンパク質を形成する遺伝子であった。これらは分裂期にのみ現われ、そのうちの1つはケラチン様の遺伝子である。ヒトの皮膚のコンタミの可能性もあるため、再試を繰り返した結果、独自のタンパク質である可能性が高くなった。
c)単離した分裂装置にGTPなどを加えて収縮・伸展実験を行ったところ、リングの長さに僅かに変化が見られた。このことからリングはGTPを使って収縮することが示唆された。
こうして色素体はFtsZリング、PDリング(ケラチン様タンパク質、75kDa)、ダイナミンリングを使って分裂していることが明らかとなった。
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