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2008 年度 実績報告書

単細胞動物ミドリゾウリムシと緑藻クロレラとの細胞内共生成立機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 08J00334
研究機関筑波大学

研究代表者

児玉 有紀  筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 特別研究員(PD)

キーワードミドリゾウリムシ / クロレラ / リソソーム / 食胞 / 二次共生 / 透過型電子顕微鏡 / 細胞内共生 / 感染
研究概要

これまでにミドリゾウリムシでは、シクロヘキシミドは宿主のタンパク質合成を阻害しないが、クロレラのタンパク質合成は阻害することが明らかにされている。我々は、クロレラのタンパク質合成をシクロヘキシミドで阻害すると、24時間以内に細胞内の全ての共生クロレラを包むPerialgal vacuole(PV)膜が同調して膨潤し、その後PV膜にリソソームが融合して、共生クロレラの消化が誘導されることを明らかにした。さらに、この現象は恒明条件下(LL)のみで起こり、恒暗条件下(DD)や、光合成阻害剤のDCMU存在下では起きないことが分かった(Kodama and Fujishima,2008)。今年度、筑波大学井上研究室で透過型電子顕微鏡観察、試料作成、超薄切片作成の技術を獲得し、シクロヘキシミド処理によって誘導される上記の現象を透過型電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、シクロヘキシミドで処理した直後、PV膜の膨潤が誘導される以前にクロレラの内部構造はすでに壊れ、このクロレラはシクロヘキシミドを完全に除去した後でも分裂出来ないことが分かった。リソソーム融合やPV膜膨潤はクロレラの内部構造崩壊の後に起きる反応であることから、PV膜の機能維持にクロレラが関与していることが明らかになった。DD条件では、一連の変化(内部構造の崩壊、PV膜の膨潤、リソソームの融合)は観察されなかった。
細胞内共生しているクロレラは宿主の細胞表層直下に接着しているため、宿主の原形質流動によって細胞質内を移動することはない。共生クロレラを包むPV膜の外側には、細胞直下に結合することに必要な物質や構造の存在が期待される。この構造への宿主細胞骨格の関与を調べるため、α-チューブリンに対するモノクローナル抗体を用いた間接蛍光抗体法で、宿主細胞質内におけるα-チューブリンの局在性を明らかにした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Timing of Perialgal Vacuole Membrane Differentiation from Digestive Vacuole Membrane in Infection of Symbiotic Algae Chlorella vulgaris of the Ciliate Paramecium bursaria2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodama
    • 雑誌名

      Protist 60

      ページ: 65-74

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of Perialgal Vacuoles beneath the Host Cell Surface is not a Prerequisite Phenomenon for Protection from the Host Lysosomal Fusion in the Ciliate Paramecium bursaria2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodama
    • 雑誌名

      Protist (印刷中)

      ページ: doi:10.1016/j.protis.2008.11.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New insights into the Paramecium-Chlorella symbiosis2009

    • 著者名/発表者名
      M. Fujishima
    • 雑誌名

      The International Review of Cell and Molecular Biology (印刷決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodama
    • 雑誌名

      Chapter 2 Infection process of the symbiotic Chlorella species to the host Paramecium bursaria. In, Endosymbionts of the ciliate Paramecium, (Ed. M. Fujishima)(Springer, Heidelberg, Germany) (印刷中)

  • [雑誌論文] Mini Review ミドリゾウリムシと共生クロレラの細胞内共生成立機構2008

    • 著者名/発表者名
      児玉有紀
    • 雑誌名

      原生動物学雑誌 41巻1号

      ページ: 15-19

  • [雑誌論文] 総説 単細胞動物ミドリゾウリムシと緑藻クロレラの細胞内共生成立機構2008

    • 著者名/発表者名
      児玉有紀
    • 雑誌名

      原生動物学雑誌 41巻2号

      ページ: 117-132

  • [学会発表] Mayorella sp. (アメーボゾア)共生クロレラの系統と共生様式2009

    • 著者名/発表者名
      西村貴皓
    • 学会等名
      日本藻類学会第33回大会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] ミドリゾウリムシの共生クロレラをシクロヘキシミドで処理した時に誘導される変化の透過型電子顕微鏡観察2008

    • 著者名/発表者名
      児玉有紀
    • 学会等名
      第41回 日本原生動物学会大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2008-11-02
  • [学会発表] 共生クロレラを包むPV膜は宿主リソソーム融合阻止能力を持つ2008

    • 著者名/発表者名
      児玉有紀
    • 学会等名
      社団法人 日本動物学会 第79回大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2008-09-07
  • [学会発表] ミドリゾウリムシにおける共生クロレラを包むPV膜の同調的膨張とクロレラの消化の誘導2008

    • 著者名/発表者名
      藤島政博
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2008-05-18

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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