| 研究課題/領域番号 |
62304007
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
植物形態・分類学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
村上 悟 東京大学, 教養学部, 教授 (70012367)
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| 研究分担者 |
植田 勝巳 (植田 勝己) 奈良女子大学, 理学部, 教授 (00031641)
黒岩 常祥 東京大学, 理学部, 教授 (50033353)
野口 哲子 奈良女子大学, 理学部, 助教授 (00135823)
大隅 正子 日本女子大学, 家政学部, 教授 (60060646)
田中 健治 名古屋大学, 医学部, 教授 (70013315)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
1988年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1987年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
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| キーワード | 急速凍結法 / 急速凍結置換固定 / 免疫電子顕微鏡法 / 細胞小器官 / 細胞骨格 / 葉緑体 / ゴルジ体 / 酵母 / 植物細胞の微細構造 / 急速凍結固定法 / 免疫顕微鏡法 / 微小管 / フィラソーム / 植物細胞の超微細構築 / 分裂酵母 / 細胞壁 |
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| 研究概要 |
急速凍結固定法は液化したプロパン、フレオン、窒素、ヘリウムを用いて10^5〜10^6C/秒の凍結速度で細胞内の水をガラス状(vitereaus)にし、氷晶形成による構造破壊を排除して細胞構造を物理的に固定する方法である。化学固定剤を用いないことと固定時間分解能が高いことにより、理想的な固定法として動物細胞の微細構造研究に用いられている。厚い細胞壁と水分に富む液胞を持つ植物細胞への応用には種々の困難があるとされてきた。
この研究では単細胞(酵母、微細藻、花粉など)、プロトプラスト、単離葉緑体を用いた。冷却剤としては液化したプロパン、フレオン、窒素、ヘリウムを、急速凍結法としては浸漬法、圧着法、ジェット法を用いた。研究対象とした細胞構造は微小管やアクチン繊維などの細胞骨格、葉緑体、光合成膜、葉緑体の分裂環構造、ゴルジ体、ミトコンドリア、膜表圧性タンパク質複合体である。これらの構造はいずれも、これまでの化学固定法で研究されているが、適正な条件で急速凍結すればより容易に、明瞭に、再現性よく固定されることが示された。その結果、細胞小器官の動態が正しく捕らえられ、細胞周期や異なる生理的、実験的条件下でのその挙動を解明することができた。急速凍結置換固定によってタンパク質構造体(フィユビリソーム、微繊維、葉緑体分裂環構造)の優れた固定像が得られ、サブユニット構造やその超微細構築を解析し、機能を考察することが可能になった。
急速凍結固定した細胞の細胞化学的、免疫顕微鏡的研究も行われ、成果が得られ、今後ひろく用いる道が拓かれた。
急速凍結固定法は植物細胞の研究でも優れた固定法として用いることができる。しかし、その難点はどの凍結法を用いても良い固定像の得られる範囲が冷却剤との接触面の近傍(10〜30μm)に限られることである。多細胞組織への応用はこれからの課題である。
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