免疫電顕法によるユーグレナの光合成タンパク質分子の輸送経路の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15570054
• Research Institution: Nippon Sport Science University
• Principal Investigator: 長舩 哲齊 日本体育大学, 体育学部, 教授 (70074630)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大城 香 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (90101104)
• Keywords: ユーグレナ / LHCPll / 免疫電顕法 / ゴルジ装置

Research Abstract

免疫電顕法により、光化学系・集光性クロロフィルa/b結合タンパク質複合体(LHCPll)局在性を追跡するために、Euglena gracilis Z(ユーグレナ)細胞について急速凍結置換法による固定方法の検討を行った。その結果、ユーグレナ細胞についての急速凍結置換固定法を確立した。その固定法によって、LHCPll前駆体タンパク質がゴルジ小胞から、葉緑体へ輸送されることを初めて形態学的に確認した。ユーグレナを連続超薄切片法を用いて電顕観察すると、ゴルジ装置由来の小胞が3層構造のプラスチド包膜の最外膜と中間膜とに融合する像がみられた。さらに、ゴルジ小胞に由来する構造で、動物細胞などではmultivesicular bodyと呼ばれている構造が、葉緑体包膜に融合している像が高頻度で観察された。同時に、ゴルジ小胞がミトコンドリア外膜との融合像も観察されることが分かった。これらの結果はユーグレナのLHCPllタンパク質分子が2タイプのゴルジ小胞により、葉緑体に輸送されていることから、LHCPllタンパク質分子の包膜透過機構については、従来の学説とは全く異にすることが分かった。すなわち、LHCPはゴルジ小胞に包まれ葉緑体包膜へ運ばれた後、小胞膜が葉緑体の最外膜と融合する。次に、一般の植物にもみられるように、ユーグレナ葉緑体の中間、内膜の2層膜の接触部位にあるtranslocation channelを通過し、ストロマに輸送されると考えられる。

Research Products

• [Publications] Tetsuaki Osahune: "Immunoelectoron Microscopic Studies on the Synthesis of Photosynthetic Enzymes in Synchronized Cells of Euglena"Research Signpost. 37・2. 79-95 (2003)
• [Publications] S.Schwartzbach, A.Weatherman, T.Osafune: "Localization of Chloroplast Proteins to the Euglena Nucleus"Plant Biology. 1・2. 152-159 (2003)
• [Publications] 長舩哲齊: "光合成タンパク質の細胞内の動態"電子顕微鏡. 38・3. 237-237 (2003)
• [Publications] 長舩哲齊, その他: "光合成事典(日本光合成研究会 編)"学会出版センター. 430 (2003)