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2014 Fiscal Year Research-status Report

ミドリゾウリムシ-クロレラ共生系のPV膜分化機構のラマン分光法による解明

Research Project

Project/Area Number 26650133
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

山本 達之  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (60230570)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 児玉 有紀  島根大学, 生物資源科学部, 准教授 (80582478)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsラマン分光法 / ミドリゾウリムシ / クロレラ / 共生 / 食胞膜 / PV膜 / multivariate
Outline of Annual Research Achievements

ミドリゾウリムシにラテックスビーズを捕食させ,食胞膜と一緒にラマン測定を行った。ラテックス単独のラマン測定を別に実施して,差スペクトルを得ることによって,食胞膜のラマンスペクトルの測定に成功した。ミドリゾウリムシは,そのままでは繊毛による遊泳と原形質流動を行うため,アルコールによる繊毛除去とノコダゾールによる原形質流動の抑制を併用した。実験に有効なアルコール濃度やノコダゾール濃度の検討を行った。測定したラマンスペクトルは良好で,タンパク質由来,脂質由来のラマンバンドなどが明瞭に観察できた。
PV膜のラマン測定のためには,アルコール濃度,ノコダゾール濃度などの条件の更なる再検討が必要である。27年度は,最適化した条件で,PV膜のラマン測定を目指す。ミドリゾウリムシの動きを更に抑制するために,東京農工大学の田中剛教授らが開発したゲル固定法を用いた手法を行う予定である。田中教授のグループとは,すでに実験打ち合わせを終了した。
また,TOF-SIMS(2次イオン質量分析法)による,食胞膜とPV膜の成分分析も行っている。実験は,成蹊大学の青柳里果准教授に依頼して行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

PV膜のラマン測定を行うために必要なミドリゾウリムシの遊泳と原形質流動抑制が可能であることはすでに明らかにすることができた。アルコールとノコダゾールの併用によるミドリゾウリムシの固定を行って,食胞膜のラマンスペクトルは明瞭に測定できたので,26年度の研究計画はほぼ達成できた。しかし,PV膜のラマンスペクトル測定は,予想通り困難であり,研究計画申請時には想定していなかったゲル固定法の応用も行う。

Strategy for Future Research Activity

ミドリゾウリムシの固定を行うために,アルコールとノコダゾールの濃度条件の最適化を急ぐ。ゲル固定を併用することで,27年度はこれまでよりもS/Nの高い良好なラマンスペクトルが得られると想定している。得られたラマンスペクトルをmultivariate法により成分分解して,食胞膜とPV膜の違いを明らかにする予定である。ラマン分光法だけでは,PV膜の成分分析が困難になる可能性も考慮して,TOF-SIMSを用いた画像分析も行う予定である。

Causes of Carryover

ミドリゾウリムシを固定するための条件検索に時間を要したために,26年度に使用予定であった試薬の一部を27年度に使用することに変更したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度に使用しなかった研究経費で,ミドリゾウリムシの動きを固定する条件の探索を終了すること想定しているので,27年度中に全基金を消費する予定である。

  • Research Products

    (28 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 5 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Regioselectivity in the Formation of Di- and Tri-6-O-mesitylenesulfonates of α-Cyclodextrin2015

    • Author(s)
      Keisuke Yoshikiyo, Misaki Shinjo, Yoshihisa Matsui, and Tatsuyuki Yamamoto
    • Journal Title

      Carbohydrate Research

      Volume: 401 Pages: 58-63

    • DOI

      10.1016/j.carres.2014.10.027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation of 1:1 and 2:1 host-guest inclusion complexes of alpha-cyclodextrin with cycloalkanols: A 1H and 13C NMR spectroscopic study2014

    • Author(s)
      Tomoki Akita, Keisuke Yoshikiyo, and Tatsuyuki Yamamoto
    • Journal Title

      J. Mol. Struct.

      Volume: 1074 Pages: 43–50

    • DOI

      10.1016/j.molstruc.2014.05.051

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Inclusion complexation of three structural isomers of mono-(deoxy-guanidino)-α-cyclodextrin with the p-nitrophenolate ion2014

    • Author(s)
      Keita Takezawa, Yoshihisa Matsui, Tatsuyuki Yamamoto, and Keisuke Yoshikiyo
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 87 Pages: 412-416

    • DOI

      10.1246/bcsj.20130318

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Symbiotic Chlorella variabilis incubated under constant dark condition for 24 hours loses ability to avoid digestion by host lysosomal enzymes in digestive vacuoles of host ciliate Paramecium bursaria2014

    • Author(s)
      Y. Kodama and M. Fujishima
    • Journal Title

      FEMS Microbiology Ecology

      Volume: 90 Pages: 946-955

    • DOI

      10.1111/1574-6941.12448

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of gene expression of Paramecium bursaria with and without Chlorella variabilis symbionts2014

    • Author(s)
      Y. Kodama, H. Suzuki, H. Dohra, M. Sugii, T. Kitazume, K. Yamaguchi, S. Shigenobu, and M. Fujishima
    • Journal Title

      BMC Genomics

      Volume: 15 Pages: 183-190

    • DOI

      10.1186/1471-2164-15-183

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] BIOMEDICAL APPLICATIONS OF RAMAN SPECTRSCOPY-Medical Diagnosis-2015

    • Author(s)
      T. Yamamoto, M. Kawamukai, Y. Kinoshita, A. Nagai, and H. Hamaguchi
    • Organizer
      2nd Symposium on Weak Molecular Interaction
    • Place of Presentation
      学習院大学(東京)
    • Year and Date
      2015-03-04 – 2015-03-06
  • [Presentation] Complexation of mono-3-guanidino-3-altro-α-cyclodextrin with p-nitrophenolate ion2014

    • Author(s)
      K. Takezawa, K. Yoshikiyo, Y. Matsui, and T. Yamamoto
    • Organizer
      8th International Symposium on Nanomedicine(ISNM2014)
    • Place of Presentation
      愛媛大学(松山)
    • Year and Date
      2014-12-04 – 2014-12-06
  • [Presentation] Preparation of nano-sized molecular carrier with cell penetrating ability2014

    • Author(s)
      K. Yoshikiyo, K. Takezawa, Y. Matsui, and T. Yamamoto
    • Organizer
      8th International Symposium on Nanomedicine(ISNM2014)
    • Place of Presentation
      愛媛大学(松山)
    • Year and Date
      2014-12-04 – 2014-12-06
  • [Presentation] A resonance Raman spectroscopic study on the redox states of cytochrome b and c of mouse nerve cells with mitochondrial diseases2014

    • Author(s)
      K. Iwasaki, A. Nagai, S. Abdullah, H. Hashimoto, Y. Fujita, H. Noothalapati, and T. Yamamoto
    • Organizer
      Biomedical Molecular Imaging 2014
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [Presentation] Development of a new diagnostic technique for eosinophilic esophagitis by Raman spectroscopy2014

    • Author(s)
      S. Uemura, N. Ohshima, M. Ando, H. Hamaguchi, Y. Kinoshita and T. Yamamoto
    • Organizer
      Biomedical Molecular Imaging 2014
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [Presentation] Raman spectroscopic analysis of the PV membrane of symbiotic Chlorella variabilis in Paramecium bursaria2014

    • Author(s)
      A. P. Hata, Y. Kodama and T. Yamamoto
    • Organizer
      Biomedical Molecular Imaging 2014
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
  • [Presentation] Biomedical Applications of Raman Spectroscopy: Development of new diagnostic techniques and Estimation of Metabolic Activities of Living Cells2014

    • Author(s)
      T. Yamamoto, M. Kawamukai, K. Terao, A. Nagai, Y. Kinoshita and H. Hamaguchi
    • Organizer
      Biomedical Molecular Imaging 2014
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • Invited
  • [Presentation] ミドリゾウリムシとクロレラの細胞内共生初期過程におけるクロレラ包膜の分化時期2014

    • Author(s)
      藤島政博、山下淳平、児玉有紀
    • Organizer
      第47回日本原生動物学会大会
    • Place of Presentation
      宮城教育大学(仙台)
    • Year and Date
      2014-10-31 – 2014-11-02
  • [Presentation] ミドリゾウリムシのトランスクリプトームデータを用いたゲノム機能解析2014

    • Author(s)
      道羅英夫、児玉有紀、鈴木治夫、杉井 学、北爪達也、山口勝司、重信秀治、藤島 政博
    • Organizer
      第47回日本原生動物学会大会
    • Place of Presentation
      宮城教育大学(仙台)
    • Year and Date
      2014-10-31 – 2014-11-02
  • [Presentation] ミドリゾウリムシとクロレラの細胞内共生初期過程におけるクロレラ包膜の分化時期2014

    • Author(s)
      藤島政博、山下淳平、児玉有紀
    • Organizer
      日本動物学会 第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] 感染初期過程におけるクロレラの細胞分裂と細胞数は宿主ミドリゾウリムシの栄養状態で調整される2014

    • Author(s)
      児玉有紀、藤島政博
    • Organizer
      日本動物学会 第85回大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [Presentation] 101.モノ-3-グアニジノ-3-アルトロ-α-シクロデキストリンとp-ニトロフェノレートイオンとの包接錯体形成2014

    • Author(s)
      竹澤圭太,吉清恵介,松井佳久,山本達之
    • Organizer
      第31回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      島根県民会館(松江)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-12
  • [Presentation] 102.α-シクロデキストリンとシクロアルカノール類との1:1及び2:1(ホスト:ゲスト)型包接錯体の形成:1H及び13CNMR分光法による研究2014

    • Author(s)
      秋田知己,吉清恵介,松井佳久,山本達之
    • Organizer
      第31回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      島根県民会館(松江)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-12
  • [Presentation] The effect of α-lipoic acid included by γ-cyclodextrin on the growth of fission yeasts2014

    • Author(s)
      T. Yamamoto, R. Ikarashi, T. Kaino, M. Kawamukai, K. Terao, D. Nakata, N. Ikuta, M. Ando, S. Shigeto, H. Hamaguchi
    • Organizer
      The 24th International Conference on Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      イェナ(ドイツ)
    • Year and Date
      2014-08-10 – 2014-08-15
  • [Presentation] Raman spectroscopic study on biological tissues and living cells2014

    • Author(s)
      Tatsuyuki Yamamoto, Makoto Kawamukai, Yoshikazu Kinoshita and Hiro-o Hamaguchi
    • Organizer
      5th International Conference on Perspectives in Vibrational Spectroscopy
    • Place of Presentation
      トリバンドラム(インド)
    • Year and Date
      2014-07-08 – 2014-07-12
    • Invited
  • [Presentation] Application of Raman spectroscopy on living cells and Biological tissues2014

    • Author(s)
      T. Yamamoto, M. Kawamukai, Y. Kinoshita, Y. Fujita and H. Hamaguchi
    • Organizer
      The Second Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      花蓮(台湾)
    • Year and Date
      2014-06-23 – 2014-06-24
    • Invited
  • [Presentation] Resonance Raman Spectroscopy of β-Carotene in Cyclodextrin Inclusion complex2014

    • Author(s)
      S-T, Wu, A. Chiou, T. Yamamoto and H. Hamaguchi
    • Organizer
      The Second Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • Place of Presentation
      花蓮(台湾)
    • Year and Date
      2014-06-23 – 2014-06-24
  • [Presentation] Medical and Biological Application of Raman Spectroscopy2014

    • Author(s)
      T. Yamamoto, K. Terao, M. Kawamukai, H. Hamaguchi, and Y. Fujita
    • Organizer
      The Japan-China Symposium on Nanomedicine
    • Place of Presentation
      広島大学医学部(広島)
    • Year and Date
      2014-05-16 – 2014-05-17
    • Invited
  • [Presentation] ミドリゾウリムシの共生クロレラ包膜と宿主細胞表層直下のミトコンドリアとの結合2014

    • Author(s)
      藤島政博、西山 翔、児玉有紀
    • Organizer
      生物系三学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学(岡山)
    • Year and Date
      2014-05-10 – 2014-05-11
  • [Presentation] 繊毛虫ミドリゾウリムシと緑藻クロレラとの細胞内共生成立機構の解明を目指して2014

    • Author(s)
      児玉有紀
    • Organizer
      新学術領域研究「植物細胞壁の情報処理システム」主催シンポジウム「寄生共生インシデント」
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-04-28
    • Invited
  • [Book] ラマン分光法 第2章 4.2.生命科学への応用(p.109-126)2015

    • Author(s)
      山本達之
    • Total Pages
      205
    • Publisher
      講談社サイエンティフィク
  • [Book] Cilia/flagella and ciliates/flagellates(担当章名: Insights into the Paramecium-Holospora and Paramecium-Chlorellasymbioses. pp. 203–227)2014

    • Author(s)
      M. Fujishima and Y. Kodama
    • Total Pages
      299
    • Publisher
      Schweizerbart Science Publisher, Stuttgart
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 共鳴ラマン分光法を利用した生体組織内好酸球の検出方法、組織内好酸球浸潤性疾患の検査方法、及び生体組織内好酸球の検出装置2015

    • Inventor(s)
      山本達之,木下芳一,大嶋直樹,濵口宏夫,安藤正浩
    • Industrial Property Rights Holder
      島根大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-015612
    • Filing Date
      2015-01-29

URL: 

Published: 2016-05-27  

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