海産多核緑藻細胞における細胞周期制御機構に関する分子細胞学的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07640877
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 本村 泰三 北海道大学, 理学部, 助手 (30183974)
• 研究分担者: 加藤 敦之 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90177428)
• キーワード: 核分裂 / セントリオール / セントリン / セントロゾーム / 多核緑藻細胞 / 中間紡錘体 / チューブリン / 閉鎖型紡錘体

研究概要

陸上植物の核分裂と異なり、多核緑藻では閉鎖型紡錘体(核分裂中に核膜が破れない)が形成されることが知られている。分裂中期以降、娘染色体は核内部に発達する中間紡錘体が伸長する事により分離される。核分裂期において核膜が完全に保持されることは多核細胞における核分裂の同調・非同調と関連するのではないかと考え、今年度は閉鎖型紡錘体形成に焦点を当て、抗β-チューブリン抗体、抗γ-チューブリン抗体、抗セントリン抗体を用いて閉鎖型紡錘体形成時のセントリオールとセントロゾームの挙動について調査を行った。中間期核ではセントリオールにはγ-チューブリンは付随しておらず、微小管は核周辺部から放射状に伸びる。核分裂期に向かうに従い、γ-チューブリンはセントリオール近傍に観察されるようになる。同時に個々のセントリオールは分離し、両極に移動を開始する。核分裂中期頃から中間紡錘体が形成され始め、後期・終期に向けて中間紡錘体は伸長する。核分裂後期以降、セントリオール近傍のγ-チューブリンは分散し、微小管極は消失する。中間紡錘体には明瞭なγ-チューブリンを確認することができない。アミプロホスメチルであらかじめ微小管を脱重合させた条件で核分裂を誘導した場合、γ-チューブリンはコントロール同様に分裂核ではセントリオールに局在する。またチューブリン分子は分裂核へのみ流入することが観察された。電子顕微鏡の観察から核分裂期に入った核膜の核膜孔付近に電子密度の高い物質が特徴的に観察できることから、中間紡錘体形成に向けてのチューブリン分子の分裂核への流入と核膜孔構造の関係が示唆される。さらに、中間紡錘体の両端に明瞭なγ-チューブリンが観察できないことからその両端は微小管の+エンドからなることが考えられる。これらの問題解決には蛍光色素をラベルしたチューブリン分子をマイクロインジェクションする必要があると考え、実験を継続している。

研究成果

• [文献書誌] Taizo Motomura: "Cell cycle analysis in a multinucleate green alga, Boergesenia forbesii (Siphonocladales, Chlorophyta)." Phycological Research. 44. 11-17 (1996)
• [文献書誌] Hirofumi Aruga: "Immunolfluorescence study of mitosis and cytokinesis in Acrosiphonia duriuscula (Acrosiphonales, Chlorophyta)." Phycological Research. 44. 203-213 (1996)
• [文献書誌] Taizo Motomura: "Coodinative nuclear and chloroplast division in unilocular sporangia of Laminaria angustata (Laminariales, Phaeophycear)." Journal of Phycology. 33. 199-215 (1997)
• [文献書誌] Hirofumi Aruga: "A proteolytic enzyme, trypsin, for immunofluorescent observation in algal cells." Phycological Research. (印刷中).
• [文献書誌] Sherryl R. Bisgrove: "Inheritance and immunolocalization of centrin during fertilization and the first cell cycle in Fucus distichus and Pelvetia fastigiata (Fucales, Phaeophyceae)." Journal of Phycology. (印刷中).