• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

オルガネラの分裂を制御する分裂装置の構造と機能の全ゲノム情報を基盤とした解析

研究課題

研究課題/領域番号 14204078
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関立教大学 (2003-2005)
東京大学 (2002)

研究代表者

黒岩 常祥  立教大学, 理学部, 教授 (50033353)

研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
57,070千円 (直接経費: 43,900千円、間接経費: 13,170千円)
2005年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2004年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2003年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2002年度: 43,420千円 (直接経費: 33,400千円、間接経費: 10,020千円)
キーワードCyanidioschyzon merolae / PDリング / 色素体分裂 / MDリング / ミトコンドリア分裂 / FtsZリング / オルガネラ分裂 / Cyanidioschyzon merolae(シゾ / 色素体分裂装置 / ミトコンドリア分裂装置 / ゲノム情報 / TOF-MS / シゾン / ゲノム解析 / 細胞核ゲノム / オルガネラ分裂装置 / ミトコンドリア分裂・増殖 / 葉緑体分裂・増殖 / Cyanidoschyzon merolae / ミトコンドリアの分裂 / 葉緑体の分裂
研究概要

真核細胞の基本的な複膜系オルガネラであるミトコンドリアと色素体の細胞核による分裂統御機構を明らかにするために、複膜系オルガネラが細胞あたり最少数で、しかも光の明暗で完全に同調的に分裂させることができる原始紅藻(Cyanidioschyzon merolae;略称シゾン)を用いて研究を進めた。得られた成果は高等植物でも調べ比較した。先ず色素体の分裂装置(PDリング複合体)の円周がミトコンドリアの分裂装置(MDリング複合体)より2.5倍と大きいことから、色素体の分裂装置の解析からはじめた。研究の開始から最終年度まで次の幾つかの工夫をおこなった。○色素体の分裂の高い同調性の確立、○分裂中の色素体のみの分離、○分画した分裂期色素体からPDリング複合体を高純度に得るために各種界面活性剤処理、そしてOPDリング複合体からタンパク質を抽出する方法の改良である。
こうしてNP-40処理で得られたPDリング複合体分画からタンパク質を抽出し、一次元及び二次元電気泳動にかけ、バンドもしくはスポットとして得た。これらを分裂装置形成タンパク質として考えMALDI-TOFMSにかけた。その結果を2004年に解読したシゾンの核、ミトコンドリア、そして葉緑体の3ゲノムの全ゲノム情報を使って解析し、それらのタンパク質の遺伝子を同定した。しかしながら、かなりの量の純化したPDリング複合体が得られたように見えた分画で、しかも時期特異性の高いスポットでも遺伝子解析してみると、膜に局在するタンパク質が多数出現した。つまり光・電子顕微鏡で観察されない膜のコンタミがあることが分かった。そこで、更に種々の界面活性剤で処理し、蛍光及び電子顕微鏡で観察し、純度の高いPDリング複合体から抽出したタンパク質を電気泳動にかけ、分けられたスポットを再度MALDI-TOFMS解析した。その結果、約30の候補遺伝子が見つかった。更に詳しく解析し、このうち少なくとも5個の遺伝子がPD装置の構築に密接に関連することが明らかとなった。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (20件) 図書 (2件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Structure, function and evolution of the mitochondrial dividing apparatus2006

    • 著者名/発表者名
      Kuroiwa, T. et al.
    • 雑誌名

      Biochimica Biphysica Acta (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] GENERATIVE CELL SPECIFIC l is essential for angiosperm fertilization.2006

    • 著者名/発表者名
      Mori T.et al.
    • 雑誌名

      Nat.Cell Biol. 8

      ページ: 64-71

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Active digestion of sperm mitochondrial DNA in single living sperm revealed by optical tweezers.2006

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Y. et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103

      ページ: 1382-1387

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cell cycle-regulated, microtubule-independent organelle division in Cyanidioschyzon merolae.2005

    • 著者名/発表者名
      Nishida, K. et al.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Cell. 16

      ページ: 2493-2502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cell cycle-regulated, microtubule-independent organelle division in Cyanidioschyzon merolae.2005

    • 著者名/発表者名
      Nishida, K. et al.
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Cell. 16

      ページ: 2493-2502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cell cycle-regulated, microtubule-independent organelle division in Cyanidioschyzon merolae.2005

    • 著者名/発表者名
      Nishida K. et al.
    • 雑誌名

      Mol.Biol.Cell. 16

      ページ: 2493-2502

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyanidioschyzon merolae genome. A Tool for Facilitating Comparable Studies on Organelle Biogenesis in Photosynthetic Eukaryotes.2005

    • 著者名/発表者名
      Misumi O. et al.
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 137

      ページ: 567-585

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phylogenetic implications of the CAD complex from the primitive red alga Cyanidioschyzon merolae (Cyanidiales, Rhodophyta).2005

    • 著者名/発表者名
      Nozaki H. et al.
    • 雑誌名

      J.Phycol. 41

      ページ: 652-657

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of lysosomes-like structures in a unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae.2005

    • 著者名/発表者名
      Yagisawa F. et al.
    • 雑誌名

      Cytologia 70

      ページ: 351-354

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome sequence of the ultra small Unicellular red alge Cyanidioscbyzon merolae lOD.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki, M., et al.
    • 雑誌名

      Nature 428

      ページ: 653-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genome sequence of the ultrasmall Unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae 10D.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki, M., et al.
    • 雑誌名

      Nature 428

      ページ: 653-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The terminal eukaryotic ribosomal DNA units in the primitive red alga Cyanidioschyzon merolae2004

    • 著者名/発表者名
      Maruyama et al.
    • 雑誌名

      DNA Res. 11

      ページ: 83-91

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Two types of FtsZ proteins in mitochondria and red-lineage chloroplasts : the duplication of FtsZ is implicated in endosynmbiosis.2004

    • 著者名/発表者名
      Miyagishima et al.
    • 雑誌名

      J.Mol.Evol. 58

      ページ: 291-301

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Organelle nuclei in higher plants : structure, composition, function, and evolution.2004

    • 著者名/発表者名
      Sakai et al.
    • 雑誌名

      Int.Rev.Cytol. 238

      ページ: 59-118

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of cultures conditions and evidence for nuclear tranformation by homologous recombination in a red alga, Cyanidioschyzon merolae2004

    • 著者名/発表者名
      Minoda et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol. 45

      ページ: 667-671

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome sequence of the ultrasmall unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki et al.
    • 雑誌名

      Nature 428

      ページ: 653-657

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation of cycloheximide-resistant mutants of Cyanidioschyzon merolae2004

    • 著者名/発表者名
      Yagisawa et al.
    • 雑誌名

      Cytologia 69

      ページ: 97-100

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The division of pleomorphic plastids with multiple FtsZ rings in tobacco BY-2 cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Momoyama, Y.
    • 雑誌名

      Europ. J. Cell Biol. 82

      ページ: 323-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The division of pleomorphic plastids with multiple FtsZ rings in tobacco BY-2 cells.2003

    • 著者名/発表者名
      Momoyama, Y., et al.
    • 雑誌名

      Europ.J.Cell Biol. 82

      ページ: 323-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure, function and evolution of the mitochondrial dividing apparatus

    • 著者名/発表者名
      Kuroiwa, T. et al.
    • 雑誌名

      Biochimica Biphysica Acta (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] The Structure and Function of Plastids(Robert R.Wise and J.Kenneth Hoober (eds))2006

    • 著者名/発表者名
      Miyagishima S. Kuroiwa T.
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 細胞生物学事典2005

    • 著者名/発表者名
      石川統, 黒岩常祥, 永田和宏
    • 総ページ数
      463
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuzaki et al.: "Genome sequence of the ultra-small unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae 10D"Nature. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyagishima et al.: "Two types of FtsZ proteins in mitochondria and red-lineage chloroplasts : the duplication of FtsZ is implicated in endosymbiosis..."J.Mol.Evol.. 58. 1-13 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyagishima et al.: "An evolutionary puzzle : chloroplast and mitochondrial division rings"Trends in Plant Sci.. 8. 432-438 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyagishima et al.: "A plant-specific dynamin-related protein froms a ring at the chloroplast division site"Plant Cell. 15. 655-665 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ohta et al.: "Complete sequence and analysis of the plastid genome of the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae"DNA research. 10. 67-77 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishida et al.: "Dynamic recruitment of Dynamin for final mitochondrial severance in a red alga"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100. 2146-2151 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Inada, N., Sakai, A., et al.: "Three-dimensional progression of programmed death in the rice coleoptile"Int.Rev.Cytol.. 218. 221-253 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, T., Takahara, et al.: "Detection and localization of a chloroplast-encoded HU-like protein that may organize chloroplast nucleoids"Plant Cell. 14. 1579-1589 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kuroiwa, H., Mori, T., et al.: "Chloroplast division machinary as revealed by immunofluorescence and electron microscopy"Planta. 215. 185-190 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishimura, Y., Misumi, S., et al.: "mt^+ gamate specific nuclease that targets mit-chloroplasts during the sexual reroduction in Chlamydomonas reinhardtii"Genes Dev.. 16. 1116-1128 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishida, K., Takahara, M., et al.: "Dynamic recruitment of daynamin for final mitochondrial severance in a red alga"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nozaki, H., Matsuzaki, M., et al.: "The phylogenetic position of red algae revealed by multiple nuclear genes from mitochondria-containig eukaryotes"J.Mol.Evol.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

URL: 

公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi