繊毛虫における発生過程の分子遺伝学的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03304001
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 高橋 三保子 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (90006453)
• 研究分担者: 沼田 治 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (50189354) ; 見上 一幸 宮城教育大学, 教育学部, 助教授 (90091777) ; 藤島 政博 山口大学, 理学部, 教授 (40127783) ; 三輪 五十二 茨城大学, 教養部, 教授 (00007816) ; 高木 由臣 奈良女子大学, 理学部, 助教授 (90079682)
• キーワード: 繊毛虫 / 核分化 / 大核 / 小核 / 接合型物質 / 14nm繊維フィラメント / EF-1α / ミトコンドリア内プラスミド

研究概要

繊毛虫の大核と小核の分子的違いを明かにするために、染色体削減株を使うことと微細構造の観察から、小核は凝縮した染色体を有すること、減数分裂に入って脱凝縮すること、接合過程における大核崩壊は減数分裂前期に始まること、等を明かにした。また、小核特異的モノクローン抗体を新たに得た。抗原は核分化の過程で消失する。大核特異的抗体の抗原は核小体を認識していた。大核特異的共生細菌の増殖は宿主蛋白質合成の低下が引金になって、感染型に分化することが明らかになった。ゾウリムシの接合型V特異的モノクローン抗体の作製に成功した。抗原の局在部位、交差反応の検討結果は、接合型物質を認識していることを強く示唆する。
微小管に作用する薬剤に抵抗性を有する突然変異株を多数分離した。接合の核の行動には微小管が関与しているので、これらが接合過程にどの様な行動を示すかが今後の課題である。接合時の核の動きに密接に関与している14nm繊維蛋白質は細胞質では細胞骨格として機能し、ミトコンドリアではクエン酸合成酵素として機能する。ミトコンドリア内で繊維を形成するとこの酵素活性は消失する。14nm繊維に結合する蛋白質として新た発見されたEF-1αはアクチン繊維を束化する機能があり、細胞質分裂や食胞形成時に寄与している可能性が示唆される。
形質転換系の開発ではスチロニキアのベクターTubingen3をテトラヒメナ、ゾウリムシに導入、ベクターとして有望なことが明らかになった。大核に存在する封入体の構成蛋白質、ミトコンドリア内に存在するplasmid-likeDNAの分子性状を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] TAKAGI,Y.: "Secretion of mitogenetic factor(s) from stocks of Paramecium tetraurelia P.caudatum and P.multimicronucleatum" Zool.Sci.,. 10. 53-56 (1993)
• [文献書誌] SCOTT,J.M.: "Non-mendelian inheritance of macronuclear mutatlons to gene specific in Paramecium tetraurelia" Molec.Cell.Biol.(in press). (1994)
• [文献書誌] YANG,X.,: "Initiation of the earlist nuclear event in fertilization of Paramecium by the microinjection of caleium buffer" Zool.Sci.10. 859-862 (1993)
• [文献書誌] 三輪五十二: "ゾウリムシの生物時計" 茨城大学教養部紀要. 26(印刷中). (1994)
• [文献書誌] TOKUSHIMA,H.: "Correlation between circadian periods and cellular activity in Paramecium bursaria." J.Exp.Biol.in press. (1994)
• [文献書誌] DOHRA,H.: "Monoclonal antibodies specific for periplasmic materials of the macronuclear specific bacterium Holospora obtusa of the ciliate Paramecium caudatum" Eur.J.Protistol.(in press). (1994)
• [文献書誌] DOHRA,H.: "Monoclonal antibody to a bacterial endonuclear symbiont Holospora cruss react with proteins of contractile vacuole radial canals of Paramecium apecies" J.Euk.Microbiol.(in press). (1994)
• [文献書誌] 沼田治: "テトラヒメナの多機能蛋白質-14nm繊維蛋白質とEF-1α-" 蛋白質 核酸 酵素. 39. 106-118 (1994)
• [文献書誌] 沼田治: "原生動物テトラヒメナの細胞分裂" 細胞. 26(印刷中). (1994)
• [文献書誌] 高橋三保子: "繊毛虫行動の分子生物学" 蛋白質 核酸 酵素. 39. 128-136 (1994)
• [文献書誌] YAZAKI,K.: "Electron microscopy of macronuclear endosynbiont of Paramecium caudatum." Develop.Growth & Diff.35. 75-80 (1993)
• [文献書誌] YANAGI,A.: "Role of germ nuclei in conjugation of Paramecium caudatum" Develop.Growth & Diff.35. 231-235 (1993)
• [文献書誌] 高木由臣: "生物の寿命と細胞の寿命-ゾウリムシの視点から-" 平凡社, 237 (1993)
• [文献書誌] 高木由臣: "ゾウリムシに“死"はあるか?" 最新科学論シリーズ25;学習研究社, 158-165 (1994)
• [文献書誌] YAZAKI,K.: "Electron microscopy of macronuclear endosymbiont of Paramecium caudatum." EndosymbiontV,Tubingen Univ.Press, 529-535 (1993)