2021 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the establishment and maintenance mechanism of endosymbiosis using Paramecium bursaria and symbiotic Chlorella sp.
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20K06768
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
児玉 有紀 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (80582478)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ミドリゾウリムシ / クロレラ / 細胞内共生 / モノクローナル抗体 / トリコシスト / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
繊毛虫のミドリゾウリムシの細胞質内には約700細胞の緑藻のクロレラが共生している。研究代表者らは繊毛虫のミドリゾウリムシとその共生クロレラ用いて、 真核細胞同士の細胞内共生の成立は、次の4つのプロセスからなることを明らかにした。1クロレラが宿主食胞内でリソソーム消化酵素耐性を示す。2クロレラが 食胞膜から細胞質中に遊離する。3クロレラを包む食胞膜が、リソソームが融合しないPV膜に分化する。4 PV膜に包まれたクロレラが宿主細胞表層直下へ定着す る。本研究では、細胞生物学的および分子生物学的な手法を用いて、上記の4つのプロセスの分子機構を解明することを目的としている。今年度は以下の結果を得た。(1)クロレラの共生前後において、トリコシストなどの細胞小器官の量が異なることが明らかになっている。そこで、クロレラ共生前後の宿主ミドリゾウリムシのトランスクリプトーム解析の結果を用いて、各種細胞小器官に関連する遺伝子の変化を調べた。(2)ミドリゾウリムシの細胞内には機能は未だに明らかにされていない結晶構造が存在している。クロレラとの非共生状態の細胞内には多くの結晶が見られるのに対して、共生状態では結晶がほぼ見られないことが報告されている。クロレラ共生細胞および恒暗条件下で培養することで共生クロレラ数を人為的に減少させた細胞から結晶を単離し、それらの大きさと形状および各種溶液に対する溶解性を調べた。 (3)ミドリゾウリムシは、共生クロレラからの光合成産物であるマルトースを受け取っているが捕食能力を失ってはいない。つまり、独立栄養生物と従属栄養生物としての両面をもつ混合栄養生物である。クロレラ共生前後の細胞を用いて、食作用能力の比較を行った。また、クロレラ共生前後の宿主ミドリゾウリムシのトランスクリプトーム解析の結果を用いて、食作用に関連する遺伝子の変化を調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請書に記載した研究計画どおりに進展しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
クロレラの共生前後において、トリコシストなどの細胞小器官の量が異なることが明らかになっている。それらに対するモノクローナル抗体を保持しているので、それらの抗体を用いて、共生成立過程での抗原の消長と細胞内局在性を間接蛍光抗体法、イムノブロット、免疫電子顕微鏡法で調べる。
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| Causes of Carryover |
トランスクリプトーム解析データを用いた実験を優先させたため、試薬等の消耗品購入が必要な実験の開始が遅れた。来年度、予定通りに試薬等を購入する。
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