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下等植物の葉緑体内構造・ピレノイドの構造と機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 07304082
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分総合
研究分野 植物形態・構造
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 野崎 久義  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40250104)
岡田 光正  東邦大学, 理学部, 教授 (80057629)
都筑 幹夫  東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (70155430)
長船 哲斉 (長舩 哲斉)  日本体育大学, 健康学科, 教授 (70074630)
石川 依久子  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (50074638)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1996年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワードピレノイド / 葉緑体 / 藻類 / Rubisco / 核様体 / DNA
研究概要

形態学班 ピレノイドをもつ葉緑体においては,この部位がRuBisCoの集積部位であることは,近年の研究で明らかにされたが,ある種の緑藻類では葉緑体DNA(葉緑体核)も局在することを初めて示した(堀).生活環の進行にともなうその動態を単細胞緑藻Trebouxiaで追跡したところ,葉緑体分裂にともなうピレノイドの分割にあわせて核様体DNAも分配され,生活環を通じて常にピレノイドとDNAは挙動をともにすることがわかった(宮村).一方,珪藻のNitschia siqmoideadでは,葉緑体中に存在する多数のレンズ形ピレノイドの辺緑をDNAが取り囲む特異な事例を見いだした(石川).この藻類でも他の藻の場合と同様,RuBisCoが局在する.Chlamydomonas reinhardtiiにおいて最近ピレノイドにRuBisCoが存在しないという報告がなされた(Suess et al 1995).これは現在の認識とは相反する重大な異見である.そこで,同一種を使い,追試実験をおこなったところ,それは誤りであることを示した(野崎).Euqlenaでは細胞質で合成されたRuBisCoタンパク分子が,細胞質内のcompartmentalized osmiophilic body構造を経由してプラスチドのプロピレノイド構造に特異的に輸送されることを見いだした.これは,COS構造がRuBisCOの貯蔵に関与していることを示唆している(長船).単細胞紅藻チノリモ目藻をモデルとして,ピレノイドの微細構造の主要分類形質としての再評価を分子系統学的解析とあわせて行なった結果,この藻の外部形態的均質性にもかかわらづ,この藻群が単系統ではないことを明らかにした(原).
生理学班: 上で述べたように、ピレノイドはRuBisCoとDNA(現在はまだ限られた種でのみ知られるだけであるが)が局在する。しかしピレノイドが、これらの物質だけで構成されているとは考えがたい。そこで微量なタンパク質の存在と、種類を同定する技法の検討を行い、ほぼ其れを確立した(岡田)。今後の成果が期待される。5%CO_2条件下で生育させた緑藻Chlamydomonasは、低CO_2条件に移すとピレノイドの直径が1.4-1.6倍増大し、タンパク量も2.5倍増大した。いずれの場合も主成分はがRuBisCoであったが、小サブウニット遺伝子の転写産物量は低CO_2下で低下した。このことから、低CO_2下でピレノイドが発達するとき、RuBisCoの合成が促進されるのではなく、既存のものがピレノイドに集中することが示唆された(都築)。ピレノイド基質の中を貫通するチラコイド膜にクロロフィル、特に光化学系IIの分布することが初めて明らかにされた(中山)。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] S.Miyamura,T.Hori,T.Ohya,T.Tohma and T.Ikawa: "Co localization of encoroplast DNA and ribulase-1.5-bispbosphate earboxylaseloxygenase in the so-called pyrenrid of the sipbonous green alga laulerpa lentillifera (Caulerpales,cblorophyta)." Phycologia. 35(2). 156-160 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Mirita,H.Kuroiwa,T.Kuroiwa and H.Nozaki: "High localization of ribulose-1.5-bispbosphate earboxylase/oxygenase in the pyrenrid of Chlamydomonas reinbardtii (Cbloropbyta) as revealed by eryo-firation and insmunoyold elsctron microscopy." Journal of Phycology. 33. 印刷中 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ehara,T.Osafune and E.Hase: "Association of nuclear and chloroplast DNA molecules in syuchronized cells of Chlamydomonas reinbardtii" Journal of Electron Microrcopy. 45. 159-162 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishida,T.Nakayawa and Y.Hara: "Taxonomic studies on the Chlorara chnio phyta II. Geveric delimination of the chlorara chnio phytes and description of Gymnocblora steuata gen.et.sp.nov. and Lothavella gen nov." Phycological Research. 44. 37-45 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sato,K.Sonoike,M.Tsuzuki and A.Kawaguchi: "Photo syuthetic ehavasteristics of a mutant of chlamydomonas rain bardtii impaired in fatty acid desaturation in chloropeast." Biochim.Biophys.Acta. 1274. 112-118 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Sakai,Y.Yashiro,S.Kawano and T.Kuroiwa: "Amyloplast formation in cultured tobacco cells ; effects of plant hormones on multiplication,size,and starch contents." Plant cell Reports. 15. 601-605 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺信・堀 輝三(共訳): "陸上植物の起源・緑藻から緑色植物へ" 内旧老鶴圃, 359 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MIYAMURA,S., HORI,T., OHYA,T., TOHMA,T.& IKAWA,T.: "Colocalization of chloroplast DNA and ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase in the so-called pyrenoid of the siphonous green alga Caulerpa lentillifera (Caulerpales, Chlorophyta)" Phycologia. 35(2). 156-160 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MORITA,E., KUROIWA,H., KUROIWA,T.& NOZAKI,H.: "High localization of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase in the pyrenoid of Chlamydomonas reinhardtii (Chlorophyta) as revealed by cryo-fixation and immunogold electron microscopy" Journal of Phycology. 33(in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] EHARA,T., OSAFUNE,T.& HASE,E.: "Association of nuclear and chloroplast DNA molecules in synchronized cells of Chlamydomonas reinhardtii" Journal of Electron Microscopy. 45. 159-162 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ISHIDA,K., NAKAYAMA,T.& HARA,Y.: "Taxonomic studies on the Chlorarachniophytall. Generic delimination of the chlorarachniophytes and description of Gymnochiora stellata gen.et.sp.nov.and Lotharella gen.nov." Phycological Research. 44. 37-45 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SATO,N,SONOIKE,K., TSUZUKI,M.& KAWAGUCHI,A.: "Photosynthetic characteristica of a mutant of Chiamydomonas reinhardtii impaired in fatty acid desaturation in chloroplast." Biochem.Biophys.Acta. 1274. 112-118 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SAKAI,A., YASHIRO,Y., KAWANO,S.& KUROIWA,T.: "Amyloplast formation in cultured tobacco cells ; efects of plants hormones on multiplication, size, and starch contents." Plant Cell Reports. 15. 601-605 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] WATANABE,S.& HORI,T.: ORIGIN OF LAND PLANTS (IN JAPANESE). UCHIDA ROKAKUHO, 359 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S,Miyamura,T.Hori,T.Ohga,T.Tohama and T.Ikeda: "Co-Iocalization of chloroplast DNA and ribulose-1,5-bis phosphate carboxylas/loxygenase in the so-called prronoid of the slphanous greenalga Canlorpe lantiuifer Ccalepales,Chlorophyta)." plycologia. 35(2). 156-160 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.Mikita and I.Shikita.Ishikawa: "Chroroplast asserblage by mechanicel stimulation and its mtereellular transmission in diatou cells." protoplasma. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Osafune,S.Schuotzback and M.Yamamoto: "Imuminocytochemical localization of RuBisCo in the compartmentalized osmiophilic body in dark-grown cells of Euglena gracilis Z." Journal of Electron Microscopy. 45. 239-241 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R.Inokuchi,T.Itagaki,J.T.Wiskich,K.Nakagawa and M.Okada: "An NADP-specific glutamate delydrogcuase from the green alga Bryspsis maxima.Purification and phoperties" Plant and cell Physiology. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sakai,K.Yashiro,S.Kowasus and T.Kuroiwa: "Auyloplast formation in cultured tabacco cells;effects of plant hormoues on multiplication,size,and starcb coutent." Plant cell Reports. 15. 601-605 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] E.Miyata,H.Kuroiwa,T.Kuroiwa and H.Nozaki: "High localization of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/moxygauase in the pyrenoid of Chlausudauvase reiuhardtii (chlorophyta)as revealed by cryo-fuxation and immunsgold electron siscrossey." Journal of Phycology. 33(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺 信・堀 輝三(共訳): "陸上植物の起源・緑藻から緑色植物へ" 内田老鶴圃, 359 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Miyamura et al.: "Co-localization of chloropiast DNA And ribuloso-1, 5-biphospbetc carboxylasel oxygenase in the sc-called pgrenoid of the siphonous green alga, caulerpa lentiffefera (Caulerpales, Chleropbfta)." Phycologia. 35(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S. Mayama & I. Shihira-Ishikawa: "Cbloroplast nucleoid-like DNA spots acattered in drdoroplret of Pinnularia nobilis." Jpn. J. Phycol. 42. 437-441 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Nozaki et al.: "Phylogenetic relation slips within the coloneal Volvocales (Chlorophyta) in ferred from rbcl gene sezulncedata." J. Phycol. 31. 970-979 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] N. Sato et al.: "Isclation and obrracterization of mutants affected in lipid metabolism of Cblamydomonas reinbardtii." Eur. g. Biochem.230. 987-993 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Miyake et al.: "Water-scluble pigments containing xylese and glucose in gametangia of the green alga, Bryopsis maxims." Plant Cell Physcol. 36. 109-113 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S. Miyamura & T. Hori: "Further confirmation of the presence of DNA in the pyrenoid core of the acphonous green algal genus Caulerpa (Caulerpalis,ttlvophyceae)" Phycol Reser.43. 101-104 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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