単細胞動物ミドリゾウリムシと緑藻クロレラとの細胞 ... - 日本原生動物学会

124原 生 動 物 学 雑 誌 第 41 巻 第 2 号 2008 年Fig. 7. A, Three kinds of DVs classified according to the localization of their AcPase-activity. AcPase-negative DV (a);DV with partially AcPase-positive area near DV membrane (b); entirely AcPase-positive black DV (left DV in c). Bar,10 μm. B, Timing of appearance of Gomori’s staining-positive DVs. White bars mean AcPase-negative DV. Gray barsmean DV with partially AcPase-positive area near DV membrane. Black bars mean entirely AcPase-positive black DV.Algae-free P. bursaria strain, Yad1w cells, were mixed with symbiotic C. vulgaris strain, 1N cells, for 1.5 min at 5,000paramecia/ml and 5×10 7 algae/ml, washed, chased and fixed at 3 and 30 min after mixing. The cells were stained byGomori’s staining to detect AcPase activity in DVs ingesting the algae. Results obtained from three separate experimentswere summarized as mean % ± SD. For each time point, 472–512 DVs from 233–236 paramecia were observed. At 3min, only 6.3% of the DVs were entirely AcPase-positive. On the other hand, at 30 min, ratios of such DVs were increasedto 95.6%. Thus, it shows that the majority of the DVs become AcPase-positive until 30 min. Updated Kodamaand Fujishima, 2009. See color figure in on-line publication.維 持 されるためには、 第 一 に 宿 主 細 胞 のリソソーム酵 素 の 攻 撃 を 回 避 しなければならない。これには、Listeria 属 とHolospora 属 細 菌 のように 食 胞 膜 を 貫 通 して 細 胞 質 に 脱 出 してリソソーム 酵 素 の 攻 撃 を 回 避 する 例 、Salmonella 属 細 菌 ・ 結 核 菌 ・Legionella 属 細菌 ・Brucella 属 細 菌 のように 食 胞 とリソソームとの 融合 を 阻 止 する 例 が 知 られている (Iwatani et al., 2005;山 本 と 高 谷 , 2006)。 過 去 の 研 究 では、 最 終 的 に 細 胞内 共 生 に 成 功 するクロレラは、 食 胞 にリソソームが融 合 する 前 にDV-IIから 細 胞 質 に 脱 出 すると 考 えられていた (Meier and Wiesssner, 1989)が、 我 々の 結 果 はそれが 間 違 いであることを 示 した。 最 終 的 に 細 胞 内共 生 に 成 功 するクロレラは、アシドソームとリソソームが 融 合 した 食 胞 内 で 一 次 的 にリソソーム 酵 素耐 性 能 を 獲 得 し、 次 に 食 胞 膜 の 出 芽 で 食 胞 膜 に 包 まれて 細 胞 質 に 脱 出 し、この 膜 がリソソーム 融 合 阻 止能 力 を 有 するPV 膜 に 分 化 して、 宿 主 細 胞 表 層 に 接 着して 増 殖 を 開 始 することが 明 らかになった (Kodamaand Fujishima, 2005, 2009, 印 刷 中 )。 共 生 クロレラによる3 段 階 の 宿 主 リソソーム 攻 撃 からのエスケープ 機構 ( 一 次 的 なリソソーム 酵 素 耐 性 能 の 獲 得 、 食 胞 からの 脱 出 、PV 膜 への 分 化 )は、これまでに 報 告 されたどの 寄 生 性 や 共 生 性 生 物 とも 異 なる 新 規 で 複 雑 なエスケープ 機 構 である (Fig. 8)。4. クロレラ 除 去 細 胞 に 取 り 込 まれた 共 生 可 能 なクロレラ 種 と 共 生 不 可 能 なクロレラ 種 の 運 命ミドリゾウリムシと 共 生 可 能 なクロレラと 共 生 不可 能 なクロレラを 宿 主 食 胞 に 取 り 込 ませた 時 の 運 命の 違 いを 調 べるため、9 種 15 株 の 自 由 生 活 クロレラ(C. vulgaris strain C-27, C. sorokiniana strains C-212 andC-43, Parachlorella kessleri strains C-208 and C-531, C.ellipsoidea strains C-87 and C-542, C. saccharophilastrains C-183 and C-169, C. fusca var.vacuolata strains C-104 and C-28, C. zofingiensis strain C-111, C. protothecoidesstrains C-150 and C-206, カイメンの 共 生 藻 であるChlorella sp., strain C-201) をクロレラ 除 去 細 胞 に 一定 条 件 でパルス 的 に 与 え、 食 胞 内 に 取 り 込 まれたクロレラの 運 命 を 追 跡 した。その 結 果 、ミドリゾウリムシに 共 生 可 能 な 自 由 生 活 クロレラのC. vulgaris, C.sorokiniana, P. kessleriは、 宿 主 食 胞 に 取 り 込 まれる