酵母細胞におけるカルシウムイオンによる細胞機能の調節

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生理活性物質に対する細胞機能の応答現象は生理化学上非常に重要な問題であり、特に外界刺激と応答の共役物質であるカルシウムイオンの重要性が指摘されてきた。本研究ではカルシウムイオンの細胞機能の調節機構を明らかにすることを目的とし、材料として単細胞真核生物である酵母を用いた。まず酵母細胞におけるカルシウムイオンの受容体であるカルモジュリンを精製することから始めた。これまで種々の問題から酵母のカルモジュリンは同定さえも行なわれていなかったが、アフィニティクロマトグラムなどを用いて世界で初めて単一標品にまで精製することに成功した。この精製した標品を用いてその物理化学的性質を調べたところ、哺乳動物のホスホジエステラーゼおよび植物のNADキナーゼをカルシウムイオン依存性に活性化することを見いだした。しかしカイネテックスの解析から動植物由来のカルモジュリンとは異なっていることがわかり、さらにアミノ酸組成もそれらのものとは異なっていた。さらにこの精製した酵母カルモジュリンをウサギに注射し、抗体を作成した。この抗体は動植物由来のカルモジュリンとは反応せず、動植物由来のカルモジュリンとは性質がかなり異なっていることが明らかとなった。さらにこの抗体を用いて、酵母細胞の細胞周期におけるカルモジュリンの量的変化をウエスタンブロット法を用いて調べたところ、細胞周期のG1期からG2期まではほぼ一定であるがM期に入る前から増加していくことが明らかとなった。一方この抗体を用いて間接蛍光抗体法で細胞内のカルモジュリンの分布を調べたところ細胞骨格と同じ部位に局在していることがわかった。これらの結果からカルモジュリンは細胞骨格と結合し、細胞分裂などにおいて重要な働きをしていることがわかった。