同型配偶子接合から卵生殖に向けての雄性配偶子核のクロマチン凝縮の機構について

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11874121
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 本村 泰三 北海道大学, 理学部, 助教授 (30183974)
• Keywords: 褐藻植物 / クロマチン凝縮 / 精子 / 同型配偶子接合 / ヌクレオソーム / ヒストンタンパク質 / 雄性配偶子 / 卵生殖

Research Abstract

褐藻植物の有性生殖は同形・異形配偶子接合、卵生殖が観察できるが、雌雄配偶子の異形性が大きくなるに従い、雄性配偶子の核が顕著に凝縮することが知られている。このような精核の凝縮機構が動物の精子に見られるようなヒストンタンパク質のプロタミンタンパク質への置き換わりよって生じるものであるか、他の要因によるものであるのか、さらに、同形配偶子接合における配偶子核と卵生殖における精子核で核内塩基性タンパク質に違いが存在しているかを調べることを目的としている。今年度は同形配偶子接合を行うマツモの雌雄配偶子、卵生殖を行うウガノモクの精子を材料に、核内塩基性タンパク質を抽出し電気泳動法によって調査した。褐藻植物においては今まで核内ヒストンタンパク質の同定がなされていないため、それぞれについてアミノ酸組成を明らかにし、加えて N-末端からのアミノ酸シークエンスを行うことにより、特にコアヒストン部分のヒストンH2a,H2b,H3,H4を同定した。 マツモの場合、雌雄配偶子間において核内ヒストンタンパク質に大きな違いがなかった。また、マツモ雌雄配偶子で見られたヒストンパターンは、カヤモノリ・ワタモの雌雄配偶子、さらにはミツイシコンブの遊走子においても基本的に一致した。核が顕著に凝縮しているウガノモク精子の核では、動物精子に見られるようなヒストンタンパク質のプロタミンタンパク質への置き換わりは観察されなかった。しかし、コアヒストンであるヒストンH4がほとんど検出されず、さらにヌクレオソーム同士をつなぐヒストンH1にも大きな違いが見られた。

Research Products

• [Publications] Nagasato, C.: "Influence of centriole behavior on the first spindle formation in zygotes of the brown alga Fucus distichus (Fucales, Phaeophyceae)"Developmental Biology. 208. 200-209 (1999)
• [Publications] Nagasato, C.: "Karyogamy block by heat stress in the fertilization of brown algae"Journal of Phycology. 35. 1246-1252 (1999)
• [Publications] 本村泰三: "褐藻植物の生活環を通しての中心子(セントリオール)の連続性"Plant Morphology. 11. 52-58 (1999)
• [Publications] Nagasato C.: "Parthenogenesis and the abnormal mitosis in fucus distichus (Phaeophyceae, Fucales)"Phycologia 印刷中. (2000)