緑色植物の遊泳細胞にみられるスプライン多層構造体の細胞生物学的研究

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緑色植物のなかで車軸藻綱、コケ植物、シダ植物、裸子植物のソテツ、イチョウなどの陸上植物へと連なる進化系列の植物の遊泳細胞はスプライン・多層構造体型の鞭毛装置をもっている。スプライン・多層構造体を構成するタンパク質の組成を調べるために、シダ植物カニクサLygodium japonicum の精子からのスプライン・多層構造体の単離条件の検討を行った。カニクサの造精器を多数形成する突然変異株 an-1株に蒸留水を加えて精子を放出されたのち、遠心で沈殿として回収した。沈殿を10mMTris緩衝液に懸濁し、100,6020μmのナイロンメッシュで濾過し、精子を精製した。精子を50mM酢酸ナトリウムに懸濁し氷上で10分処理することで鞭毛を除去した。次いで、1.5%TritonX-100処理で細胞膜を溶解し、500units/ml DNase l処理で細胞核を分解し、スプライン・多層構造体の粗分画を得た。最後に、パーコール連続密度勾配遠心でスプライン・多層構造体を精製した。精製したスプライン・多層構造体を電子顕微鏡で観察したところスプラインに上には基底小体が並びその周りを電子密度の高い物質がとりまいていた。また、基底小体とスプラインを構成する微小管をつなぐ構造が存在することが新たに分かった。多層構造体はin vivo と同じ形態を保っており、その上には電子密度の高い物質とアクセサリー微小管が存在していた。従って、単離されたスプライン・多層構造体はin vivo の状態を保っていると考えられる。スプライン・多層構造体のタンパク質組成を調べるためにSDS-PAGE を行ったところα-,β-チューブリンを含めて少なくとも40以上のタンパク質のバンドが検出された。現在、スプライン・多層構造体の特異タンパク質を精製されたスプライン・多層構造体を用いてモノクローナル抗体を作製しているところである。