核内共生細菌ホロスポラと宿主の相互作用の研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044227
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 藤島 政博 山口大学, 理学部, 教授 (40127783)
• 研究分担者: FOKIN Sergei サンクトペテルブルグ大学, 生物学科, 研究員 ; OSSIPOV Dmit サンクトペテルブルグ大学, 生物学科, 教授 ; BRIGGE Theod シュツッツガルト大学, 生物学科, 助手 ; GORTZ HansーD シュツッツガルト大学, 生物学科, 教授 ; 石川 統 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70012482)
• キーワード: 核内共生細菌 / ホロスポラ / ゾウリムシ / 細胞内共生 / 細胞内共生細菌

研究概要

細菌内共生細菌と宿主細胞とが、いかにして寄生関係から共生関係に進化したか、また、共生細菌がいかにして宿主に感染し、宿主に同調した増殖を行うかは細胞内共生の共通問題であり、「生物種多様性機構」、「細胞系統進化」、「オルガネラの起源」と密接に関係した地球上の生命の基本に関わる課題である。世界のホロスポラ研究グループの全てが共同して、これらの重要問題に挑み、平成9年度は下記の研究実績を得た。
1.ホロスポラを保持した場合と保持しない場合の宿主のストレスタンパク質遺伝子の発現量を比較した結果、前者では発現が促進されることが明らかになった。これがホロスポラ保持株の熱ショック耐性の原因と思われる。
2.ホロスポラを保持した場合と保持しない場合の宿主の遺伝子発現の相違をディファレンシャルディスプレーで調べたところ、保持株で発現される遺伝子と発現が抑制される遺伝子が各4種見つかった。前者の1つの塩基配列は、ショウジョウバエのアルコールデヒドロゲナーゼと高い類似性を示した。
3.寄生から共生への親密度がより進んだホロスポラとゾウリムシの組み合わせの存在の可能性を確認するために、南半球のオーストラリア北部と南部でゾウリムシの野外採集を実施したが、ホロスポラ保持株は採集されなかった。
4.ホロスポラオブツサの細胞壁物質が宿主大核膜と結合し、小核核膜とは結合しないことを明らかにした。宿主の2種の核の識別を細胞壁物質で行っている可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Masahiro Fujishima: "Qantitative changes in periplasmic proteins of the macronuclear-specific bacterium Holospora obtusa in the infection process of the ciliate Paramecium caudatum." Journal of Eukariotic Microbiology. 44. 636-642 (1997)
• [文献書誌] Hideo Dohra: "Cloning and sequencing of a perlplasmic 5.4 kDa peptide gene of macronucleus-specific symbiont Holospora obtusa of the ciliate Paramecium caudatum." Zoological Science. 14. 69-75 (1997)
• [文献書誌] Hideo Dohra: "Structure and expression of a groE operon homolog of the macronucleus-specific Holospora obtusa of the ciliate Parameciurn caudatum." Journal of Eukariotic Microbiology. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] Sergeil.Fokin: "Release of endonucleobiotic bacteria Holospora bacillata and Holospora curvata from the macronucleus of their host cells Parameclum woodruffi and Paramecium calkinsi" Endocytobiosis and Cell Research. 12. 49-55 (1997)
• [文献書誌] 藤島 政博: "ゾウリムシとホロスポラの共生における宿主-共生生物間相互作用" 原生動物学雑誌. 30. 1-13 (1997)
• [文献書誌] Masahiro Fujishima: "Eukaryotism and Symbiosis(Eds.H.E.A.Achenk,R.G.Herrmann,K.W.Jeon,N.E.Muller and W.Schwemmier)" Springer, 530(357-370) (1997)
• [文献書誌] Miki Kawai: "Eukaryotism and Symbiosis(Eds.H.E.A.Achenk,R.G.Herrmann,K.W.Jeon,N.E.Muller and W.Schwemmler)" Springer, 530(371-374) (1997)