パルマ藻を用いて解明するシリカの細胞壁の設計図

利用帕尔马藻揭示二氧化硅细胞壁的蓝图

基本信息

批准号：
20K06725
负责人：
吉川伸哉
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Fukui Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06725/
关键词：
細胞壁シリカ重合バイオミネラリゼーション

项目摘要

パルマ藻 Triparma laevis f. longispina を用いてシリカ重合に関わることが予測される細胞壁に局在するタンパク質を同定するために、パルマ藻細胞からアセトン、SDS 処理により細胞壁画分を得た後に、フッ化水素でシリカを溶解し、細胞壁に含まれている有機成分を得た。有機成分は SDS-PAGE で分離し、主要なバンドをプロテアーゼ処理した後、液体クロマトグラフ質量分析（LC-MS/MS）に供した。LC-MS/MS で得られたペプチド配列とゲノム情報から細胞壁に含まれるタンパク質をコードすると予測される2つの遺伝子（TrLOg5840, g5853）を同定した。遺伝子がコードするタンパク質は、いずれも1次構造では既知のタンパク質との相同性は検出されなかったが、N末端にシグナル配列を持ちシリカ重合に関与するタンパク質の特徴であるpentalysine clusterを複数含んでいた。TrLOg5853 がコードするタンパク質に対するペプチド抗体（anti5853抗体）を作成し、ウエスタンブロッティングと間接蛍光法によりタンパク質の局在を解析した。ウエスタンブロッティングでは、パルマ藻細胞の全タンパク質を含む試料では、目的のタンパク質と思われる約35kDaバンドが確認されたが、細胞壁画分からフッ化水素で抽出されたタンパク質からはanti5853抗体のシグナルが得られなかった。一方、細胞壁画分に対する間接蛍光法では、細胞壁が標識された。加えて、細胞壁のフッ化水素不溶画分がanti5853抗体で標識された。これらの結果から、TrLOg5853 がフッ化水素難溶性の細胞壁構成タンパク質であることが示唆された。

鉴定使用Triparma laevis f的蛋白质定位于细胞壁，预计将参与二氧化硅聚合。通过丙酮和SDS处理从palma藻类细胞中获得龙骨壁部分，然后将二氧化硅与氟化氢溶解，以获得细胞壁中包含的有机成分。通过SDS-PAGE分离有机成分，并用蛋白酶处理主要带，然后进行液相色谱质谱法（LC-MS/MS）。根据肽序列和用LC-MS/MS获得的肽序列和基因组信息，鉴定了两个基因（TRLOG5840，G5853），该基因被预测为蛋白质。未检测到与主要结构中已知蛋白质同源的基因编码的蛋白质，但包含多个植物碱簇，它们在N末端具有信号序列，并且是参与二氧化硅聚合的蛋白质的特征。制备针对由TRLOG5853编码的蛋白质的肽抗体（抗5853抗体），并通过蛋白质印迹和间接荧光分析蛋白质定位。蛋白质印迹证实了一个35 kDa带，该带似乎是包含帕尔马藻类细胞所有蛋白质的样品中感兴趣的蛋白质，但是未从用氢氢从细胞壁提取的蛋白质获得抗5853抗体信号。另一方面，细胞壁馏分的间接荧光标记了细胞壁。另外，用抗5853抗体标记了细胞壁的氟化氢不溶性部分。这些结果表明TRLOG5853是一种细胞壁组成蛋白，在氟化氢中溶于良好。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The genome biology of parmales Bolidophyceae), a sister group of diatoms

硅藻的姐妹群 Parmales Bolidophyceae）的基因组生物学

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroki Ban;Shinya Sato;Shinya Yoshikawa;Kazumasa Yamada;Yoji Nakamura;Mutsuo Ichinomiya;Hisashi Endo;Romain Blanc Mathieu;Akira Kuwata;Hiroyuki Ogata
通讯作者：
Hiroyuki Ogata

新規に分離されたパルマ藻Tetraparma属の分子系統解析

新分离帕尔马藻Tetraparma属的分子系统发育分析