ポストゲノム解析によるオルガネラ分裂・分化の統御機械の解明

通过后基因组分析阐明细胞器分裂和分化的调控机制

• 批准号: 17051029
• 负责人: 黒岩 常祥
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Rikkyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17051029/
• 关键词: シゾン; Cyanidischyzon; FtsZリング; 葉緑体分裂装置; ダイナミンリング; PDリング; ゲノム情報; MALDITOF-MS; オルガネラの分裂; ミトコンドリア分裂・分化; 色素体分裂・分化; 細胞質遺伝; FtaZリング; MDリング; ダイナミン

オルガネラの分裂機構をポストゲノム解析するシゾンの特性を再検討した。(1)総遺伝子数は4個増えて4775個となったが、ほとんど大腸菌と同じ遺伝子数であり、真核生物として最少であること、また遺伝子にパラログやイントロンがほとんどないこと、(2)真核生物として基本的な複膜系(ミトコンドリアなど)及び単膜系オルガネラ(マイクロボディなど)を全て含み、最少数であること、更にこれら複膜系と単膜系オルガネラの分裂を光の明暗でほぼ100%同調化できること、更に各オルガネラの単離が可能であること、そして(3)シゾンが42-45℃と高温に棲息する真核生物であり、タンパク質の結晶化が容易である可能性が高いこと、これらの特性の他に、シゾンのミトコンドリアの分裂装置の全長が1μm、色素体の分裂装置が3μmであり、他の真核生物の10倍は長いことが分かったことなどである。そこで色素体の分裂装置の単離から開始した。先ず5リットルの同調培養系の分裂期細胞から分裂中色素体の単離を行った。次に様々な界面活性剤処理や遠心など諸条件を検討し、分裂中色素体から分裂装置(PDリング、Dynaminリング、FtsZリングを主に含むことから、PDFマシーンと命名)の単離に成功した。この高純度の単離の検定には従来の形態学的な確認やマーカー抗体を用いたイムノブロット解析だけでは困難で、新たにゲノム情報とMALDITOF-MS解析が必須だったので、この単離法をオルガネラMALDITOF-MS分画法と呼んだ。この方法で純化したPDFマシーンの構造と機能を解明した。画期的な成果としてPDFマシーンが20余りのタンパク質からなり複雑な装置であること、ダイナミン顆粒が細胞質からPDFマシーンへ移行、融合後、ダイナミンがPDFマシーンの滑り込みと分裂面膜の分断に重要な役割を担っていることがあきらかとなったこと(Yoshida et al.,Science,2006)、更にこの過程でミトコンドリアの分裂装置(MDFマシーン)の単離も可能となったことである。

The characteristics of the split mechanism are discussed again. (1)The total number of genes increased to 4, 4775, and the number of genes increased to 4, and the () and single film systems (3) Eukaryotic organisms inhabiting at 42-45℃ and high temperature are easy to crystallize, and the possibility of crystallization is high. The total length of the fission device is 1μm, the length of the fission device of the pigment is 3μm, and the length of the eukaryotic organism is 10 times. The separation of pigment fission devices begins. The separation of chromatosome in mitotic cells of the homologous culture system Second, the interface active agent treatment, the remote center conditions, the separation of the pigment separation device (PD separation, Dynamin separation, FtsZ separation) and the separation success. This high purity isolation method is based on morphological identification, antibody analysis, and MALDITOF-MS analysis. The method of purification and function of PDF The results of the painting period are more than 20 years. The quality of the painting is different from that of the original painting. The texture of the painting is different from that of the original painting. The texture of the painting is different from that of the original painting. The texture of the painting is different from that of the original painting. Science,2006), the process of separation and separation of MDF devices is possible.

项目成果

Isolated Chloroplast Division Machinery Can Actively Constrict After Stretching

• DOI: 10.1126/science.1129689
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: Science
• 影响因子: 56.9
• 作者: Y. Yoshida;H. Kuroiwa;O. Misumi;K. Nishida;F. Yagisawa;T. Fujiwara;H. Nanamiya;F. Kawamura;T. Kuroiwa

Cell cycle-regulated, microtubule-independent organelle division in Cyanidioschyzon merolae

• DOI: 10.1091/mbc.e05-01-0068
• 发表时间: 2005-05-01
• 期刊: MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL
• 影响因子: 3.3
• 作者: Nishida, K;Yagisawa, F;Kuroiwa, T
• 通讯作者: Kuroiwa, T

The Structure and Function of Plastids(Robert R.Wise and J.Kenneth Hoober (eds))

质体的结构和功能（Robert R.Wise 和 J.Kenneth Hoober（编辑））

• 发表时间: 2006
• 作者: 中山和也;他;菊池泰弘;脇田 晴子;Miyagishima S. Kuroiwa T.
• 通讯作者: Miyagishima S. Kuroiwa T.

Active digestion of sperm mitochondrial DNA in single living sperm revealed by optical tweezers

• DOI: 10.1073/pnas.0506911103
• 发表时间: 2006-01-31
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Nishimura, Y;Yoshinari, T;Kuroiwa, T
• 通讯作者: Kuroiwa, T

Structure, function and evolution of mitochondrial dividing apparatus.

线粒体分裂装置的结构、功能和进化。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Biochim. Biophys. Acta. 1763
• 作者: Kuroiwa T;Nishida K;Yoshida Y;Fujiwara T;Mori T;Kuroiwa H;Misumi O
• 通讯作者: Misumi O