核内共生細菌ホロスポラと宿主の相互作用の研究

• 研究課題/領域番号: 09044227
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 動物生理・代謝
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 藤島 政博 山口大学, 理学部, 教授 (40127783)
• 研究分担者: DMITRV.V. OS サンクトペテルブルグ大学, 生物学科, 教授 ; SERGEII FOKI サンクトペテルブルグ大学, 生物学科, 助教授 ; HANSーDIETER ゲルツ シュツッツガルト大学, 生物学科, 教授 ; 石川 統 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70012482) ; 堀 学 山口大学, 理学部, 助手 (00253138) ; FOKIN Sergei サンクトペテルブルグ大学, 生物学科, 研究員 ; OSSIPOV Dmit サンクトペテルブルグ大学, 生物学科, 教授 ; BRIGGE Theod シュツッツガルト大学, 生物学科, 助手 ; GORTZ HansーD シュツッツガルト大学, 生物学科, 教授
• 研究期間 (年度): 1997 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円); 1998年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 1997年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
• キーワード: 核内共生細菌 / ポロスポラ / ゾウリムシ / 細胞内共生 / 細胞内共生細菌 / ホロスポラ

研究概要

1. 大核特異的H.obtusaの細胞壁物質(糖蛋白質)は、単離大核の核膜とは結合するが、小核膜とは結合しない。一方、小核特異的H.elegansの細胞壁物質は、単離小核の核膜とは結合するが、大核膜とは結合しない。ホロスポラの細胞壁が宿主の2種の核の識別に関与することが明らかになった。
2. 大核膜特異的モノクローナル抗体を6種類取った。ホロスポラの宿主核膜識別センサー(細胞壁物質)のリセプターがこの中に含まれる可能性がある。
3. H.obtusaの宿主外培養に成功した。
4. H.obtusaの増殖型の細胞壁特異的モノクローナル抗体が得られた。このことは、増殖型と感染型の細胞壁は異なることを示している。増殖型の細胞壁は宿主クロマチンと親和性があるが、その原因が今後明らかにされるであろう。
5. H.obtusaを保持する宿主細胞は、保持していない細胞に比べて、Hsp10、Hsp60、Hsp70相同遺伝子の発現量が高いことがわかった。共生成立によって、宿主は低温や高温のストレス耐性に形質転換することを示している。
7. ホロスポラが感染することによって宿主の遺伝子発現が変化することがディファレンシャルディスプレー法で明らかになった。現在、その遺伝子をクローニング中である。
8. ホロスポラが宿主核から排除される時には、宿主核内に宿主由来の泡状の構造が出現することが明らかになった。ゾウリムシは核内に侵入した異物を攻撃するシステムを保有しているかもしれない。

研究成果

• [文献書誌] Hideo Dohra: "Strusture and expression of a groE operon homolog of themacronueleus specific Holospora obtusa of the ciliate Paramecium caudatum" Journal of Eukariotic Microbiollogy. 45. 71-79 (1998)
• [文献書誌] Hideo Dohra: "Cell structure of the infectious form of Holospora,an endonuclear symbietic bacterium o the ciliate Paramecium." Zool. ogical Science. 16(印刷中). (1999)
• [文献書誌] Hans-Dieter Goertz: "Intracellular bacteria in Protozoa" Naturewissenschaften. 85. 359-368 (1998)
• [文献書誌] Sergei.I.Fokin: "Strategies of the Macronuclear Endocytobionts oParamecinm duning the sexual process of the host." Symbiosis. 225. 323-342 (1998)
• [文献書誌] Sergel.I.Fokin: "Brackisn water Paramecium species and Paramecium polycaryum Morphometric analysis and some biological peculiarities." Acta Protozoology. (印刷中). (1999)
• [文献書誌] 藤島政博: "パラメシウムの生殖核と栄養核の核膜を識別する核内共生細菌ホロスポラ" 比較生理生化学. 16(印刷中). (1999)
• [文献書誌] 藤島政博: "細胞内共生細菌とその遺伝.In,ゾウリムシの遺伝学.樋渡宏-編集." 東北大学出版会(印刷中), (1999)
• [文献書誌] Hans-Dieter Goertz: "Aquatic symbionts and pathogens-Ancient and new.in,Archeology of Emerging Diseases,eds C.Greenbartt and Cohen" Balaban Publishers,Rehovot,Philadelphia(印刷中), (1999)
• [文献書誌] Masahiro Fujishima: "Qantitative changes in periplasmic proteins of the macronuclear-specific bacterium Holospora obtusa in the infection process of the ciliate Paramecium caudatum." Journal of Eukariotic Microbiology. 44. 636-642 (1997)
• [文献書誌] Hideo Dohra: "Cloning and sequencing of a perlplasmic 5.4 kDa peptide gene of macronucleus-specific symbiont Holospora obtusa of the ciliate Paramecium caudatum." Zoological Science. 14. 69-75 (1997)
• [文献書誌] Hideo Dohra: "Structure and expression of a groE operon homolog of the macronucleus-specific Holospora obtusa of the ciliate Parameciurn caudatum." Journal of Eukariotic Microbiology. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] Sergeil.Fokin: "Release of endonucleobiotic bacteria Holospora bacillata and Holospora curvata from the macronucleus of their host cells Parameclum woodruffi and Paramecium calkinsi" Endocytobiosis and Cell Research. 12. 49-55 (1997)
• [文献書誌] 藤島 政博: "ゾウリムシとホロスポラの共生における宿主-共生生物間相互作用" 原生動物学雑誌. 30. 1-13 (1997)
• [文献書誌] Masahiro Fujishima: "Eukaryotism and Symbiosis(Eds.H.E.A.Achenk,R.G.Herrmann,K.W.Jeon,N.E.Muller and W.Schwemmier)" Springer, 530(357-370) (1997)
• [文献書誌] Miki Kawai: "Eukaryotism and Symbiosis(Eds.H.E.A.Achenk,R.G.Herrmann,K.W.Jeon,N.E.Muller and W.Schwemmler)" Springer, 530(371-374) (1997)