パルマ藻を用いて解明するシリカの細胞壁の設計図

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パルマ藻 Triparma laevis f. longispina を用いてシリカ重合に関わることが予測される細胞壁に局在するタンパク質を同定するために、パルマ藻細胞からアセトン、SDS 処理により細胞壁画分を得た後に、フッ化水素でシリカを溶解し、細胞壁に含まれている有機成分を得た。有機成分は SDS-PAGE で分離し、主要なバンドをプロテアーゼ処理した後、液体クロマトグラフ質量分析（LC-MS/MS）に供した。LC-MS/MS で得られたペプチド配列とゲノム情報から細胞壁に含まれるタンパク質をコードすると予測される2つの遺伝子（TrLOg5840, g5853）を同定した。遺伝子がコードするタンパク質は、いずれも1次構造では既知のタンパク質との相同性は検出されなかったが、N末端にシグナル配列を持ちシリカ重合に関与するタンパク質の特徴であるpentalysine clusterを複数含んでいた。TrLOg5853 がコードするタンパク質に対するペプチド抗体（anti5853抗体）を作成し、ウエスタンブロッティングと間接蛍光法によりタンパク質の局在を解析した。ウエスタンブロッティングでは、パルマ藻細胞の全タンパク質を含む試料では、目的のタンパク質と思われる約35kDaバンドが確認されたが、細胞壁画分からフッ化水素で抽出されたタンパク質からはanti5853抗体のシグナルが得られなかった。一方、細胞壁画分に対する間接蛍光法では、細胞壁が標識された。加えて、細胞壁のフッ化水素不溶画分がanti5853抗体で標識された。これらの結果から、TrLOg5853 がフッ化水素難溶性の細胞壁構成タンパク質であることが示唆された。