藻類細胞の分離ゴルジ体を用いた小胞体から原形質膜への膜輸送に関する研究

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小胞体からゴルジ体経由の原形質膜への膜輸送過程を解析するために、単細胞緑藻ミクラステリアスから小胞体、ゴルジ体、原形質膜をショ精密度勾配法と二層分配法を用いて高純度に単離する方法を確立し、更に、単離した小胞体、ゴルジ体、原形質膜を用い細胞外で膜輸送を行う系を確立した。これは、 ^3Hーロイシンを含む培養液で1時間培養した細胞から単離した ^3Hーラベルの小胞体(または、 ^3Hーラベルのゴルジ体)をドナ-とし、ゴルジ体(または、原形質膜)を付着した1cm^2ニトロセルロ-ス膜をアクセプタ-として、ドナ-からアクセプタ-に移動するアイソト-プ量から膜輸送量を測定する方法である。この系を用いて、種々の条件下で膜輸送を行った結果、これらの膜輸送にはATPと細胞質が必須である事が判った。そして、この系を用いて更に膜輸送に及ぼす温度の影響について調べた。小胞体からゴルジ体への膜輸送、及びゴルジ体から原形質膜への膜輸送共に、16℃以下で著しく阻害された。この膜輸送はミクラステリアスの最適培養条件の23℃ではATP依存性が大きいのに対し、16℃ではATP依存性はほとんどみられなかったため、16℃でATPの働きが阻害された結果として、膜輸送が阻害された可能性が考えられた。そこで、どの段階が阻害されているかを知る手がかりを得るために、電子顕微鏡観察を行ったところ、16℃では小胞体とゴルジ体の間に小胞体由来の運搬小胞が23℃と比較して多数蓄積していた。この事から、16℃では小胞体からの運搬小胞形成は阻害されないが、運搬小胞がゴルジ体に融合する過程が阻害されたため小胞体からゴルジ体への膜輸送が阻害されたと考えられた。