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褐藻類の鞭毛に局在する新規フラビンタンパク質の機能解析

褐藻鞭毛中一种新型黄素蛋白的功能分析

基本信息

批准号：
17657018
负责人：
村上明男
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、褐藻類の生殖細胞(遊泳細胞)が有する走光性反応や走化性反応について、そのシグナル受容・変換系を鞭毛構成タンパク質の構造と鞭毛運動の調節機構の観点から解明することを目的とした。これまでの研究において、褐藻カヤモノリ遊泳細胞がもつ2本の異型鞭毛のうち遊泳運動の舵取り機能をもつと推測されている後鞭毛に局在する41kDフラビンタンパク質を精製し、その一次構造と補欠分子(FMN)を同定した。本タンパク質の構造は酵母で発見され機能未知のOLD YELLOW ENZYMEとの類似性を示した。もう一方の推進力を発生するといわれている前鞭毛については、鞭毛軸糸に多数付着する小毛(マスチゴネマ)を構成するタンパク質の同定に成功した。見かけの分子量115kDのタンパク質は珪藻の有性生殖誘導時に特異的に発現する遺伝子と相同であることが判明した。さらに免疫電子顕微鏡観察からこのタンパク質は3部構成のマスチゴネマの中心となるシャフトを構成することを明らかにした。また、マスチゴネマのベース部や先端部を構成する類似タンパク質の候補も見出した。これらの成果を踏まえ、遊泳細胞の鞭毛の動きとその制御機構を解析するため高速度ビデオ画像による解析を行った。その結果、刺激光に応答して後鞭毛の動きが迅速に変化する様子が明らかになり、また前鞭毛もこれまで考えられていたこととは異なり、細胞運動の推進力を発生するばかりでは無く遊泳方向などの調節にも大きく関与する可能性が示唆された。これらの解析結果は、走光性や走化性も含めた鞭毛運動とその制御の仕組みの全貌を明らかにするための重要な情報を与え、今後の研究の展開に大きな基礎を築いたと言える。

The purpose of this study is to clarify the structure of flagella and the regulation mechanism of flagella movement in gonadal cells (swimming cells) of brown algae. In this study, the swimming cell structure of brown algae was studied. The swimming cell structure of brown algae was studied. The structure of the original material was found to be similar to that of the OLD YELLOW ENZYME whose function was unknown. The propulsive force of the first part of the second part of the third part of the third part of the The molecular weight of 115kD was determined to be the same as that of 115 kD. The electronic microscope is used to detect the three components of the virus. The first part of the article is similar to the second part. The results of this study include the analysis of the control mechanism of the flagella of swimming cells and the analysis of the high-speed image. As a result, the stimulation of light in response to the rapid change in the movement of the posterior flagella, the light in the anterior flagella, the propulsion of the cell movement, the change in the direction of swimming, the adjustment of the large number of factors and the possibility of the change in the direction of swimming are indicated. The results of this analysis include important information and future research.