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2010 Fiscal Year Annual Research Report

色素体とミトコンドリアの分裂マシンの全貌解明

Research Project

Project/Area Number 22247007
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

黒岩 常祥  立教大学, 理学研究科, 教授 (50033353)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 宗一  琉球大学, 理学部, 教授 (00201674)
Keywords色素体分裂マシン / ミトコンドリア分裂マシン / ゲノム情報 / 液クロ・MS / プロテオーム / ZED遺伝子 / ZAP遺伝子 / 真核細胞の基本構成
Research Abstract

本研究の目的は、原始紅藻シゾンの葉緑体とミトコンドリアの分裂マシンを単離し、それを構成する全タンパク質とその遺伝子をMULDI TOF-MSによるプロテオーム解析により分析すること、これらの遺伝子の分裂増殖における役割を同定することである。本研究では、この目的に沿って研究を遂行し、次の成果を得た。
1.先ず、色素体分裂マシンがミトコンドリア分裂マシンより大きいことから、この分裂マシンの全タンパク質を解析することから始めた。しかし分裂マシンを形成する主構造である直径7nmの繊維がタンパク質でないことが明らかとなった。そこで、種々の解析をしたところ、糖の反応を示した。
2.次に糖繊維を合成する酵素が色素体分裂マシン内に存在するかどうかをMULDI TOF-MSで解析したところ、グリコシルトランスフェラーゼが検出された。
3.このグリコシルトランスフェラーゼの抗体を作製し、免疫蛍光・電子顕微鏡によって調べたところ、このタンパク質は色素体分裂マシンに局在することが明らかとなった。
4.次にアンチセンス法により、この遺伝子を破壊したところ、分裂装置の内側のFt s Zリングは形成されているが、グリコシルトランスフェラーゼのリングは現れなかったし、外側の分裂マシンも形成されていなかった。
5.以上のこと及びこれまでの結果から、色素体は色素体分裂マシンを形成する糖繊維とダイナミン分子の相互作用により収縮し、'最後にダイナミンによって分断されることが明らかとなってきた。
この仕組はミトコンドリア分裂マシンにも当てはまると考えられ、今後はミトコンドリアについても同様な研究を進める。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] DNA packing protein Glom and Hlom2 coordinately organize themitochondrial nucleoid of Physarum polycephalum2011

    • Author(s)
      Itoh K., et al.
    • Journal Title

      Mitochondrion

      Volume: 11 Pages: 1-14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chloroplasts divide by contraction of a bundle of nano-filaments consisting of polyglucan.2010

    • Author(s)
      Yoshida Y., et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 329 Pages: 949-953

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Coiled-Coil Protein VIG1 Is Essential for Tethering Vacuoles to Mitochondria during Vacuole Inheritance of Cyanidioschyzon merolae2010

    • Author(s)
      Fujiwara T., et al.
    • Journal Title

      Plant Cell

      Volume: 22 Pages: 772-781

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Division of cell nuclei, mitochondria, plastids, and microbodies mediated by mitotic spindle poles in the primitive redalga Cyanidioschyzon merolae.2010

    • Author(s)
      Imoto Y., et al.
    • Journal Title

      Protoplasm

      Volume: 241 Pages: 63-74

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The primitive rhodophyte Cyanidioschyzon merolae contains a semi-amylopectin-type, but not an amylose-type・α-glucan : a hypothesis of evolution of the α-glucan structure during early evolution of the Rhodophyta.2010

    • Author(s)
      Hirabaru C., et al.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 51 Pages: 682-693

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞誕生の鍵を握る分裂マシン繊維(糖)の謎を解く2010

    • Author(s)
      黒岩常祥
    • Organizer
      糖鎖科学コンソシアム
    • Place of Presentation
      東京(品川)
    • Year and Date
      2010-11-29
  • [Presentation] 細胞誕生の謎を極限環境生物"シゾン"で解く2010

    • Author(s)
      黒岩常祥
    • Organizer
      極限環境生物学会2010年度大会
    • Place of Presentation
      京都(宇治)
    • Year and Date
      2010-11-15
  • [Presentation] Origin of eukaryote2010

    • Author(s)
      黒岩常祥
    • Organizer
      Symposium of Peking Univ.
    • Place of Presentation
      北京大学生命科学院
    • Year and Date
      2010-10-08
  • [Presentation] 光ピンセット法による色素体・ミトコンドリア分裂装置の構造と分子機構の解明2010

    • Author(s)
      吉田大和, 黒岩晴子, 黒岩常祥
    • Organizer
      日本植物学会第74回大会
    • Place of Presentation
      名古屋(中部大学)
    • Year and Date
      2010-09-10
  • [Presentation] 植物や動物の祖先はどのように生まれたか2010

    • Author(s)
      黒岩常祥
    • Organizer
      小石川植物園後援会
    • Place of Presentation
      東京(東大)
    • Year and Date
      2010-05-31
  • [Book] 現代生物科学入門、全10巻2011

    • Author(s)
      浅島誠、黒岩常祥、小原雄治 編集
    • Total Pages
      2000
    • Publisher
      岩波書店
  • [Remarks] 極限生命情報研究センター

    • URL

      http://univ.rikkyo.ac.jp/research/laboratory/RICE/

URL: 

Published: 2012-07-19  

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