褐藻植物接合子をモデルとしての雌性配偶子由来セントリオールの選択的消失機構の解析

以褐藻植物受精卵为模型分析雌配子中心粒选择性消失机制

基本信息

批准号：
03J09633
负责人：
長里千香子
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J09633/
关键词：
褐藻植物受精接合子セントリオールセントリン父性遺伝

项目摘要

雌性配偶子由来セントリオールの消失過程における微細構造の変化を詳細に観察するため、急速凍結置換法を用いて電子顕微鏡用試料を作製した。同型配偶子接合を行うカヤモノリでは、雌雄両配偶子は共に遊泳性で鞭毛基部としてセントリオールを持っている。そのため、受精により、雌雄配偶子由来の2組のセントリオールが同時に接合子に持ち込まれる。この2組のセントリオール(チューブリンからなる三連管が9つ組み合わさってできた車輪様の構造)には配偶子および、受精直後の接合子において微細構造レベルでの形態的相違は観察されない。受精により、鞭毛軸糸が細胞内に引き込まれるが、受精後30分では、雌雄配偶子由来の2組のセントリオールには鞭毛軸糸が付着したままであり、セントリオールの構造にも変化はみられなかった。受精後1時間で、雌性配偶子由来のセントリオールにだけ変化が観察された。9つの微小管からなる三連管の一部が二連管、あるいは単管になっていること、そしてセントリオールの末端側から基部側に向け短くなっていることがわかった。さらに、受精後90分の接合子を観察したところ、より崩壊は進行しており、ほとんどの三連管が単管になり車輪様構造をもはやとらないものが観察された。受精後2時間の接合子では雄性配偶子由来のセントリオールのみが観察された。この様な微細構造観察と共に、セントリオールに存在するセントリン(20kDaのカルシウム結合タンパク質)に対する抗体を用いて間接蛍光抗体法で構造変化と分子の局在変化についての観察を行った。その結果、雌性配偶子由来セントリオールへのセントリン分子の局在が変化したのは、受精後4時間からであった。つまり、電子顕微鏡による構造変化と局在するタンパク質の消失時間に数時間の差が存在することがわかった。この結果は、日本植物形態学会で報告し、すでに論文にまとめ現在投稿中である。

为了详细观察雌配子中心粒消失过程中超微结构的变化，我们采用快速冷冻置换法制备了电镜标本。在同配配子中，雄性和雌性配子都是游动的，并且都有一个中心粒作为鞭毛的基部。因此，在受精过程中，来自雄性和雌性配子的两组中心粒同时引入受精卵。在受精后的配子和受精卵的超微结构水平上，没有观察到这两组中心粒（由九个微管蛋白组成的三重管组合而成的轮状结构）之间的形态差异。受精后，鞭毛轴丝被吸入细胞内，但受精后30分钟，鞭毛轴丝仍然附着在雄性和雌性配子的两对中心粒上，并且中心粒的结构没有变化。没看到它。受精后一小时，仅在雌配子的中心粒中观察到变化。研究发现，由九个微管组成的三联管中有一些是双管或单管，并且中心粒的长度从远端到近端变短。此外，当我们在受精后90分钟观察受精卵时，我们观察到塌陷进一步进展，大多数三管变成单管，有些不再具有轮状结构。受精后2小时，在受精卵中仅观察到源自雄配子的中心粒。除了观察这些精细结构之外，我们还使用针对中心三醇中存在的中心蛋白（一种 20 kDa 钙结合蛋白）的抗体，通过间接荧光抗体方法观察了结构变化和分子定位的变化。结果，受精后 4 小时，中心蛋白分子在雌配子衍生中心粒中的定位发生了变化。换句话说，发现电子显微镜观察到的结构变化与局部蛋白质的消失时间存在几个小时的差异。该结果已在日本植物形态学学会报告，并已被汇编成目前正在提交的论文。