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葉緑体DNAが局在するピレノイドの細胞・分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 02454016
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 植物形態・分類学
研究機関筑波大学

研究代表者

堀 輝三  筑波大学, 生物科学系, 教授 (90057563)

研究分担者 宮村 新一  筑波大学, 生物科学系, 助手 (00192766)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1990年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード核様体 / DNA / ピレノイド / 葉緑体 / 緑藻 / ルビスコ / 核葉体 / Rubisco / 葉緑体DNA / 嚢状緑藻 / イワヅタ
研究概要

【細胞学的解析】ピレノイドに核様体DNAが局在する生物の分布を知るために、淡水産の緑藻を調査した。新たに3属4種(Trebouxia sp.,T.potteri,Parietochloris pseudoalveolaris,Stichococcus bacillaris)と未同定鞭毛藻2種で見つかった。また、新たにデンプン鞘の外側を核様体DNAが環状に包囲する外包囲型DNA核様体を2属3種(Tetrasporagelatinosa,T.lubricua,Diplosphaera chodati)で見い出した。次に、生活環の進行にともなう核様体DNAの挙動を調べた。生殖細胞形成期にピレノイドの消失が起こり、核様体DNAも葉緑体内に分散する。生殖細胞が栄養細胞に分化するに伴ってピレノイドも出現し、その後ピレノイド内へ核様体DNAが局在化することが明らかになった。
【分子生物学的解析】フサイワズタを使って、ピレノイド・葉緑体核様体複合体の組成を明らかにするため、ピレノイドの単離を行った。藻体を破砕後、ショ糖密度勾配遠心で葉緑体画分を分離し、ついで1%になるようにNonidet P40を加えて葉緑体を溶解した。遠心で沈澱を集め、ピレノイド画分を得た。単離したピレノイドはデンプン鞘で囲まれており、内部にDNAが認められた。ピレノイド画分をSDS-PAGEで調べたところ、97KDa,63KDa,54KDa,28KDa,14KDaの6種のタンパクが認められた。DNase I,RNase A,Protease K反応及びNaClでの高塩濃度処理後、DAPI染色・観察した。DNase処理では核様体DNAの蛍光は消失し、Protease処理で核様体は膨潤し、RNaseでは変化がなかった。0,0.1Mの低NaCl濃度では核様体はデンプン鞘内で収縮し、1,2Mと塩濃度が高くなるにつれて核様体は膨潤した。NaCl処理の上清を調べたところ、ピレノイドの成分である54KDaと14KDaのRubiscoの大・小サブウニット以外に、44KDaのタンパクが存在した。これらのタンパクと葉緑体DNAによってピレノイド・核様体複合体が構成されていると考えられる。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] S.Miyamura & T,Hori: "DNA is present in the pyrenoid core of the siphonous green algae of the genus Caulerpa and yellow-green algae of the genus Pseudodichotomosiphon." Protoplasma. 161. 192-196 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮村 新一,堀 輝三: "オルガネラDNAからみたピレノイド" 植物細胞工学. 4. 395-404 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Satoh,S.Miyamura & T.Hori: "Inter- and intraspecific variation of chloroplast DNA of the siphonous green algal genus Caulerpa(Caulerpales,Chlorophyta)." Japanese Journal of Phycology. 40. 365-372 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Miyamura & T. Hori: "DNA is present in the pyrenoid core of the siphonous green algae of the genus Caulerpa and yellow-green algae of the genus Pseudodicho-tomosiphon." Protoplasma. 161. 192-196 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Miyamura & T, Hori: "The pyrenoid as a chloroplast nucleoid.(in Japanese)" Plant Cell Technology. 14. 395-404 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Satoh, S. Miyamura & T. Hori: "Inter- and intraspecific variations of chloroplast DNA of the siphonous green algal genus Caulerpa (Caulerpales, Chlorophyta)" Jpn.J.Phycol. 40. 365-372 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyamura &T.Hori: "DNA is present in the pyrenoid core of the siphonous green algae of the genus Caulerpa and yellow-green algae of the genus Pseudodichotomosiphon." Protoplasma. 161. 192-196 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 宮村 新一・堀 輝三: "オルガネラDNAからみたピレノイド" 植物細胞工学. 4. 395-404 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Satoh,S.Miyamura & T.Hori: "Inter-and intraspecific variations of chloroplast DNA of the siphonous green algal genus Caulerpa(Caulerpales,Chlorophyta)" Japanese Journal of Phycology. 40. 365-372 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hori and J.C.Green: "The ultrastructure of the flagellar root system of Isochrysis galbana(P7ymnesiophyta)." J,mar.biol.Ass.U.K.71. 137-152 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Miyamura and T.Hori: "DNA is present in the pyrenoid core of the siphonous green algae of the genus Caulerpa and yellowーgreen algae of the genus Pseudoーdichotomosiphon." Protoplasma. 161. 192-196 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] I.Inouye and T.Hori: "Highーspeed video analysis of the flagellar beat and swimming patterns of algae:possible evolutionary trends in green algae." Protoplasma. 164. 54-69 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroiwa,S.Kawano,M.Watanabe and T.Hori: "Prefeential digestion of chloroplast DNA in male gametangia during the late stage of gametogenesis in the anisogamous alga Bryopsis maxima." Protoplasma. 163. 102-113 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 辻本 和雄,大橋 守,堀 輝三,渡辺 正勝: "リンク走査による藻類のカロテンの解析" 質量分析. 40. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] J.C.Green & T.Hori: "The architecture of the flagellar apparatus of <Prymnesium>___ー <patellifera>___ー (Prymnesiophyceae)" Botanical Magazine,Tokyo. 103. 191-207 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] I.Inouye,T.Hori & M.Chihara: "Absolute configuration analysis of the flagellar apparatus of <Pterosperma>___ー <cristatum>___ー (Prasinophyceae) and consideration of its phylogenetic position." Journal of Phycology. 26. 329-344 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hori & J.C.Green: "The ultrastructure of the flagellar root system of <Isochrysis>___ー <galbana>___ー Parke (Prymnesiophyta)" Journal of Marine Biological Association of United Kingdom.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] S.Miyamura & T.Hori: "DNA is present in the pyrenoid core of the siphonous green algae of the genus <Caulerpa>___ー and yellowーgreen algae of the genus <Pseudodichotomosiphon>___ー." Protoplasma.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] I.Inouye & T.Hori: "Highーspeed video analysis of the flagellar beat and swimming patterns of algae:probable evolutionary trends in green algae." Protoplasma.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroiwa,S.Kawano,W.Watanabe & T.Hori: "Preferential digestion of male gamete chloroplast DNA during late stage of the gametogenesis in the anisogamamou alga <Bryopsis>___ー <maxima>___ー." Journal of Cell Science.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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