Effects of culture conditions on the lectin level by a unicellular laboratory culture of Microcystis aeruginosa M228 (freshwater cyanobacterium) were investigated. The lectin level per cell at stationary phase increased two- or fourfold by lowering the light intensity from 45 or 90 μE/m2 per s to 12 μE/m2 per s, respectively, at 25°C as measured by the enzyme-linked immunosorbent assay method. The hemagglutinating activity against rabbit erythrocytes increased in response to the lectin level. The lectin level was threefold greater at 15°C than at 25°C, and nearly ninefold greater than at 30°C. Thus, although the specific growth rate of the cyanobacterium decreased with lowering light intensity and temperature, the lectin level per cell increased significantly. When the cyanobacterium was cultured at 15°C with a light intensity of 12 μE/m2 per s, the lectin level reached the maximum near the end of exponential phase, and then decreased toward stationary phase. The level near the end of exponential phase was nearly threefold greater than that of the culture incubated at 25°C with a light intensity of 45 μE/m2 per s. These findings show that the lectin production in M. aeruginosa M228 was induced by unfavorable conditions for the cell growth.(富栄養化により大増殖を見せる湖沼汚染生物であるアオコについて、アオコを形成する微生物(シアノバクテリア)がもつ糖鎖認識タンパク質について未解明な部分が多い。アオコの特殊な生物現象、さらには、シアノバクテリアという地球歴史上、二酸化炭素を光合成によって最初に酸素を大気中に放出した生物という視点からも、この機能性タンパク質の生理機能を調べることは意義深い。本研究では、アオコ形成シアノバクテリア(M.aeruginosaM228)を、異なる培養条件下で培養し、細胞の増殖曲線と共に、シアノバクテリアが産生するレクチンの動態を、酵素免疫測定法(ELISA)によって解析した。尚、ELISAに用いる抗体は、我々が世界で初めて単離したシアノバクテリアのレクチン(MAL)を細胞抽出液から独自に開発したアフィニティクロマトグラフィ法によって精製し、それを抗原として、ウサギに感作、ウサギ血清から抗MAL抗体を精製し使用した。その結果、レクチンは低温時あるいは光の弱い時に、多く産生されることがわかった。即ち、シアノバクテリアは生育に不利な環境条件のときに多く産生され、生命維持のための何らかの機能を担っている事が推察された。こまでの多くの微生物や動植物から単離されたレクチンの生理機能とは異なり、新規な知見として興味深い結果を得ることができたので海洋生物、水生生物、産業利用、環境汚染など幅広く取り扱う日本水産学会誌の欧文誌に投稿した。)
pp.665-669
Masato Yamaguchi, Tomohisa Ogawa, Koji Muramoto, Mituru Jimbo, Hisao Kamiya
