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2012 年度 実施状況報告書

ゾウリムシで発見された新規感染防御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 23657157
研究機関山口大学

研究代表者

藤島 政博  山口大学, 理工学研究科, 教授 (40127783)

キーワード細胞内共生 / 一次共生 / ゾウリムシ / ホロスポラ / 食胞形成 / 食胞形成忌避反応 / 生体防御
研究概要

(1)ゾウリムシの細胞表層タンパク質(GPI-anchored protein)は、環境ストレスの変化によって、発現するンパク質の種類が変化することが明らかにされている。細胞表層タンパク質に対するモノクローナル抗体を使用して、感染前と感染後6時間の生細胞の細胞表層タンパク質抗原の量的変化を、間接蛍光抗体法とイムノブロットで調べたが、変化はなかった。また、初期感染から4時間以上経過して食胞形成忌避反応を発現した細胞を細胞表層タンパク質抗体で処理してマスクし、忌避反応が解除されるかどうかを調べたが影響は認められず、食胞形成忌避反応の学習と表層タンパク質との相関は認められなかった。
(2)感染型H. obtusaを食胞に取り込まないように変化したP. caudatumの生細胞をムラサキイガイの分泌物由来の接着剤(セルタック)を用いて懽流培養用スライドガラスに接着させて、どのようにして食胞形成から排除されるかを微分干渉顕微鏡でムービーを撮り、感染の経験を持たないゾウリムシと比較したが、相違は確認できなかった。ゾウリムシの遊泳速度(7 m/h) で感染型H. obtusaを懽流させ、ゾウリムシの遊泳環境を再現する必要があると思われた。
(3)ゾウリムシの小核特異的H, undulataでも、H. obtusaで誘導される食胞形成忌避反応の学習が行われるかどうかを調べた。その結果、誘導されることが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

食胞形成忌避反応の現場(細胞咽頭)をムービー撮影して、食胞に取り込むか排出するかの選択が行われる様子を録画することはできなかった。ゾウリムシが遊泳している状態を再現し、かつ、細胞に圧力をかけずに観察する条件下での観察が必要と思われた。顕微鏡下のスライドガラスとカバーガラスの間の液を遊泳速度で懽流する装置の作成が平成24年度中にはできなかった。
しかし、小核特異的H. undulataでも、大核特異的H. obtusaと同様の食胞形成忌避反応が誘導されたことから、この現象は普段遺伝子発現が盛んな大核内にホロスポラが感染することによって引き起こされる現象ではないことが明らかになった。

今後の研究の推進方策

食胞形成忌避反応の現場(細胞咽頭)をムービー撮影して、食胞に取り込むか排出するかの選択が行われる様子を録画するために必要と考えられる装置(顕微鏡下のスライドガラスとカバーガラスの間の液を遊泳速度で懽流できる装置)を作成して観察する。
H. obtusaに対する被感染能を持つ他種ゾウリムシのP. multimicronucleatum, P. tetraureliaでもP. caudatumと同様に感染型H. obtusaの食胞内取り込みの拒否による感染防御機構が存在するかどうかを明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

一般試薬と懽流を可能にするスライドガラスとシリコンチューブ、国際会議での研究成果発表の旅費(第14回国際原生生物学会議、バンクーバー、2013年夏)、及び論文の英文校正等に使用する。定速の懽流に必要なペリスタリックポンプは既存のものを使用する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Cell division and density of symbiotic Chlorella variabilis of the ciliate Paramecium bursaria is controlled by the host’s nutritional conditions during early infection process2012

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

      Environmental Microbiology

      巻: 14 ページ: 2800, 2811

    • DOI

      10.1111/j.1462-2920.2012.02793.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of the digestive vacuole membrane of the alga-bearing ciliate Paramecium bursaria2012

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

      Protist

      巻: 163 ページ: 658, 670

    • DOI

      10.1016/j.protis.2011.10.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endosymbionts in Paramecium2012

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

      European Journal of Protistology

      巻: 48 ページ: 124, 137

    • DOI

      10.1016/j.ejop.2011.10.002

    • 査読あり
  • [学会発表] New insights into the Paramecium-Holospora and Paramecium-Chlorella symbioses2012

    • 著者名/発表者名
      Fujishima M.
    • 学会等名
      International Wendlandian Symposium. Five decades of basic research on cilia/flagella and ciliates/flagellates(
    • 発表場所
      Luchow, Germany
    • 年月日
      20120910-20120914
    • 招待講演
  • [学会発表] Infection process of endonuclear symbiotic bacteria Holospora species to the ciliate Paramecium caudatum2012

    • 著者名/発表者名
      Fujishima M.
    • 学会等名
      International Congress of Protistology XIV
    • 発表場所
      The Westin Bayshore - Vancouver, Canada
    • 年月日
      20120728-20120802
  • [学会発表] Synchronous induction of detachment and reattachment of symbiotic Chlorella spp. from the cell cortex of the host Paramecium bursaria2012

    • 著者名/発表者名
      Kodama Y.
    • 学会等名
      International Congress of Protistology XIV
    • 発表場所
      The Westin Bayshore - Vancouver, Canada
    • 年月日
      20120728-20120802
  • [学会発表] Endonuclear symbiotic bacteria Holospora2012

    • 著者名/発表者名
      Fujishima M.
    • 学会等名
      American Society for Microbiology 2013 General Meeting, Symposium 'When microbes target the nucleus'
    • 発表場所
      Colorad Convention Center, Denver, USA
    • 年月日
      20120518-20120521
    • 招待講演
  • [学会発表] ミドリゾウリムシの共生クロレラの接着領域の局在性について2012

    • 著者名/発表者名
      児玉有紀
    • 学会等名
      日本動物学会中四国支部大会
    • 発表場所
      島根大学松江キャンパス
    • 年月日
      20120512-20120513
  • [図書] Symbiotic associations between ciliates and prokaryotes. In, The Prokaryotes, 4th Edition, (Eds) Rosenberg E., DeLong E. F., Thompson F., Lory S., Stackebrand E., Quinones D.2013

    • 著者名/発表者名
      Schweikert M.
    • 総ページ数
      37
    • 出版者
      Springer-Verlag Berlin Heidelberg
  • [備考] FUJISHIMA Lab Homepage

    • URL

      https://accafe.jp/fujishima_lab

  • [備考] ナショナルバイオリソースプロジェクト-ゾウリムシ

    • URL

      http://www.shigen.nig.ac.jp/paramecium/

  • [備考] 山口大学微生物研究推進体

    • URL

      http://accafe.jp/microorganisms_yu

  • [備考] 理工学研究科附属安全環境研究センター

    • URL

      http://rces.ese.yamaguchi-u.ac.jp

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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