光合成細菌の生産する細胞外RNA様物質によるコロイド細胞凝集機構の解明

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本光合成細菌の自己凝集は、増殖に適した食塩濃度3%よりも、不向きな食塩5%を含有する培地で生育する場合にむしろ顕著である。そこで、凝集に関わると予想される細胞表層局在因子を凝集性細胞から調製し、非凝集細胞あるいは,凝集剤の活性検定に用いられる分散性コロイド粒子であるカオリンを検定粒子として,細胞凝集系の再構成をすることを考案した.このような手法により,本菌の細胞自己凝集に関与する細胞表層に存在する核酸様因子を同定し、細胞表層の設計デザインを想定したうえで、細菌の凝集のメカニズムを明らかにする。細胞が分散化するNa^+-Freeの緩衝液で洗浄処理とその後の振とう保温操作という緩慢な抽出条件下で、細胞表層の高分子性物質(Extracellular Polymeric Substance,EPS)を調製した.凝集活性画分の活性測定については,アニオン性荷電粒子であるカオリンをモデル分散粒子としてEPSの凝集活性の定量分析系を開発できた.カオリン粒子を凝集沈降させるには,金属イオンの存在が必須であり,EPSを共存させればカオリン粒子の沈降性が著しく促進された.そこで,種々のイオンを用いて検討した結果,EPSの凝集沈降活性は,金属塩の濃度と価数に依存して向上することが判明した.そこで,このようなコロイド粒子の沈降を説明するために,Schulze-Hardy Ruleを適用すると,凝集に必要な金属塩の臨界濃度(Cr)が,金属塩の価数(z)の6乗に反比例する関係が証明された.したがって,EPSの凝集促進効果は,カオリン粒子間の静電気的反撥を解消する結果,カオリン粒子間の架橋が形成されて,巨大化した粒子塊の凝集沈降が起こるためであることが示唆された