免疫電顕法によるユーグレナの光合成タンパク質分子の輸送経路の研究

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15570054
• 研究機関: 日本体育大学
• 研究代表者: 長舩 哲斉 日本体育大学, 体育学部, 教授 (70074630)
• 研究分担者: 大城 香 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (90101104)
• キーワード: ユーグレナ / LHCPII / 免疫電顕法 / ゴルジ装置 / 温度15℃

研究概要

ユーグレナの葉緑体形成過程で、細胞核にコードされて細胞質で合成されたLHCPIIの葉緑体への輸送経路を追跡するために、ユーグレナ細胞についての急速凍結置換法による固定方法の検討を行った。その結果、ユーグレナ細胞についての急速凍結置換固定の方法を確立し、その結果を基にLHCPIIタンパク質分子の動態を生体に近い細胞形態で追跡することに成功した。すなわち、従来の固定方法を変えてLHCPII前駆体タンパク質がゴルジ体を経由し、ゴルジ小胞から葉緑体へ輸送される事実を形態学的に確かなものにした。さらにユーグレナのLHCPIIの動態を免疫電顕法・連続超薄切片法を用いて三次元観察すると、ゴルジ装置由来の小胞が3層構造の葉緑体包膜の最外膜に融合する像がみられた。次に、ユーグレナの葉緑体形成過程を通常の至適温度26℃から、15℃に変化させることにより、LHCPIIタンパク質のゴルジ体通過、阻害実験を行った。すなわち、細胞質で合成されたLHCPIIの配置を経時的に免疫電顕法で観察した結果、LHCPIIは細胞核、COS構造やERに、特異的に局在したがプラスチドへの輸送はみられなかった。以上のような現象について、細胞を温度15℃に保ちLHCPIIのゴルジ体通過阻害以上のような現象について、細胞を温度15℃に保ちLHCPIIのゴルジ体通過阻害し、^<35>S放射性同位元素でパルスラベルし、細胞を分画して^<35>Sを経時的に追跡した。細胞を15℃に保つ限り、^<35>SのピークはER、ゴルジ体にあり、温度を26℃に変化するとゴルジ体のピークは急減少し、代ってプラスチドのピークが増加することが分かった。抗LHCPII抗体免疫電顕法の結果は^<35>S放射性同位元素を用いた生理化学的手法と一致した。

研究成果

• [雑誌論文] Immunogold localization of photosynthetic proteins in Euglena (2006)
  • 著者名/発表者名: Osafune, T.
  • 雑誌名: Plant Morphol 18(1) ページ: 10-19
• [雑誌論文] Intracellular protein localization by immunoelectron microscopy (2006)
  • 著者名/発表者名: Osafune, T., Schwartzbach, S.D.
  • 雑誌名: Methods Mol.Biol 1(1)(in press)
• [雑誌論文] Immunocytochemical studies on the behavior of photosynthetic proteins in cell of Euglena gracilis Z. (2006)
  • 著者名/発表者名: Osafune, T.
  • 雑誌名: Bull.N.S.S.U 35(2) ページ: 179-199
• [雑誌論文] Immuno-electron microscopic studies on plastid DNA and photosynthetic proteins in Prototheca (2006)
  • 著者名/発表者名: Kiyohara, N., Osafune, T., Kobayakawa, Y., Aoki, S.
  • 雑誌名: Res.N.S.S.U 36(1)(in press)
• [雑誌論文] Identification of bacterial flora in the water of swimming pools throughout the year. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kiyohara, N., Kobayakawa, Y., Lyman, H., Osafune, T.
  • 雑誌名: J.J.Phys.Educ.Hlth.Sport Sci 51(1) ページ: 1-9
• [雑誌論文] Homologus and heterologous reconstitution of Golgi to chloroplast transport and protein import into the complex chloroplast of Euglena (2005)
  • 著者名/発表者名: Slavikova, S., Vacula, Fang, Z., Ehara, T., Osafune, T., Schwartzbach, S.D.
  • 雑誌名: Journal of Cell Science 118(8) ページ: 1651-1661
• [雑誌論文] Immnunogold localization of mitochondrial DNA in synchronized cells of Euglena gracilis Z. (2005)
  • 著者名/発表者名: Osafune, T.
  • 雑誌名: Bull.N.S.S.U 35(1) ページ: 81-89
• [雑誌論文] Immnunoelectron microscopic studies of LHCPII apoprotein in Euglena (2005)
  • 著者名/発表者名: Osafune, T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Res. 118 ページ: 13-14
• [図書] 養護教諭のための微生物学 (2006)
  • 著者名/発表者名: 長舩哲齊 他
  • 総ページ数: 152
  • 出版者: 弘学出版
• [図書] 光合成辞典 (2005)
  • 著者名/発表者名: 長舩哲齊 他
  • 総ページ数: 430
  • 出版者: 学会出版センター
• [図書] 基礎生命科学 (2005)
  • 著者名/発表者名: 長舩哲齊 他
  • 総ページ数: 86
  • 出版者: 弘学出版
• [図書] 生命科学 (2005)
  • 著者名/発表者名: 長舩哲齊 他
  • 総ページ数: 92
  • 出版者: 弘学出版