ブ ドウ球 菌,膜 粒 子, 増殖細 胞
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(2) 632. 平井 義 一. 他5名. ンプ で吸 引 し固 型 化 した もの)中 で 急 速 凍 結 を. 残 存 粒 子 が 凝 集 して い る典 型 的 な像 が 観 察 され. 行 な っ た.そ の 後FD‑2(EIKO)を. る.し か もそ の 残 存 粒 子 の 分 布 は 一 様 で は なか. に て 割 断 し,プ ラチ ナ,カ. 用 い‑110℃. ー ボ ン で レ プ リカ を. っ た.そ. して 図9の フ ラ クチ ャ ー 面 の よ うに ほ. 作 成 した6).電 子 顕 微 鏡 観 察 に はH‑500(HI‑. とん ど膜 粒 子 は 観 察 され なか っ た もの もあ る.. TACHI)を. 細 胞 の 大 きさ と粒 子 密 度 の 相 関 を見 る と,中 型. 使 用 した. 結. 細 胞 は 一 般 に粒 子密 度 が 高 い もの が 多 く,大 型. 果. 細 胞 で は粒 子 密 度 が低 い もの が 多 く観 察 さ れ た. 親 株 の 超 薄 切 片像 に お いて は細 胞膜 の 外側 に. 小 型 細 胞 に お い て は 図10に 示 す よ うに 大 部 分 の. 厚 い 細 胞 壁 が 存 在 して い た.分 裂 途 中 の もの は. 細 胞 のP面,. 隔壁 が 形 成 され て お り細 胞 質 中央 部 に は核 域 が. 在 し なか っ た. 一 方 細 胞 質 内 空 胞 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 面. 観 察 され た(図1). い て は0.2μmか. L型 菌 は 超 薄 切 片 像 に お ら10μm程. の 細 胞 が 存 在 して い た(図2,. 度 の 大小 さ ま ざ ま 3).し. か し どの. 細 胞 に お い て も細 胞 質 膜 が 直 接 外 界 に 接 して お. E面 双 方 と も膜 粒 子 は ほ とん ど存. をみ る と, P面 の粒 子 密 度 は 不 均 一 で あ るが 粒 子 密 度 の高 い もの は 稀 で あ りほ とん どの もの は 粒 子 密 度 は非 常 に低 か った(図11,. 12).. り細 胞 壁 は全 く存 在 して い なか っ た.細 胞 内電 考. 子 密 度 にお い て も さ ま ざ ま な細 胞 が 存 在 して お り電 子 密 度 の 高 い もの か ら非 常 に低 い もの まで. 察. L型 菌 の 分 裂 お よび 増 殖 細 胞 の 解 析 に つ い て. 存 在 し,一 般 的 に は 中型 細 胞(0.4μm〜4μm). は い ま だ充 分 で は な い1),7)〜9)江 田 ら は超 薄切 片. は 電 子 密 度 が 比 較 的 高 く,大 型 細 胞(4μm以. 法 に よ る解 析 に よ り, L型 菌 の 分 裂 を二 分裂 方. 上)は 低 下 す る傾 向 に あ っ た.小 型 細 胞(0.2 〜0 .4μm)に お いて は電 子 密 度 は 非常 に 高 い も. 式,出 芽 方 式,大. の とか な り低 い もの に分 け られ る傾 向 が 強 か っ. 単 位 細 胞の 大 きさ につ い て は,各 種pore. た.な. のfilterを 培 地 上 に お きそ の 上 にL型 菌 を接 種. お核 域 は 中型 お よ び大 型 細 胞 に お い て は. 型 細 胞 内 空 胞 中 で の娘 細 胞 増. 殖 方 式 の3つ に 大別 して い る1).ま た 最 小 増 殖 size. 明 瞭 で あ り クモ の 巣 状 の 核 物 質 が 認 め られ た が,. し, filter下 に 観 察 さ れ る 集 落 形 成 よ り解 析 が. 小 型 細 胞 に お い て は 核 域 は 明 瞭 で は な か った.. され て い る.こ れ に よ る と0.2μm以. 大 型 細 胞(図3)に. sizeのfilterで. お い て は 細 胞 質 内 に 明 らか. 下 のpore. はfilter下 に ほ とん ど集 落 が 出. に 二 重 膜 に よ って 形 成 さ れ た 空 胞 が 存 在 し,そ. 現 して こ な い.従 っ て0.2μm程. の 空 胞 中 に は 小 型 及 び 中 型細 胞 が 存 在 して い た.. 殖 能 力 が な い と考 え られ て い る.こ れ らの事 は. 次 に フ リー ズ フ ラ クチ ャー 法 に よ る観 察 結 果 を示 す.親. 株 で はP面. に非 常 に 高 い粒 子 密 度 を. 有 して お り,平 滑 の 面 は ほ とん ど存 在 して い な か っ た(図4).こ. れ に 反 してE面. は 粒子 が 非. 常 に 粗 で あ り平 滑 な面 が 観 察 され る.. 度 の 細 胞は増. 超 薄 切 片法 に よ る 形 態 観 察 で も裏 付 け が な され て い る7)8). とこ ろ で 本研 究 の 目的 は, L型 菌 細 胞 膜 を極 力artifactの. 少 な いフ リー ズフ ラ ク チ ャー 法 で. 観 察 し,し か もこ の 膜構 造 と今 ま で超 薄 切 片 法. L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 観察 に お い て. な ど に立 脚 して通 説 と され て い る増 殖 活 性 との. は 粒 子 密 度 の 高 いP面 に おけ る比 較 検 討 を行 な. 間 の 相 関 性 を検 討 す る こ とに あ る.従 っ て 細 胞. っ た.. 構 造 を維 持 して い る 大 中 小 のL型 菌 細 胞 膜 を シ. L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 面 に お い て は. リー ズ 的 に比 較 観 察 す る必要 が あ る.し か しL. 親 株 に 比 しか な りの 粒 子 密 度 を有 す る もの か ら. 型 菌 は 液 体 培 養 菌 で も,固 形 培 地 上 の集 落菌 で. ほ とん ど粒 子 の 存 在 し な い もの ま で色 々 の 細 胞. も 多少 こ わ れ た 細 胞 お よび 膜 片 が 混 入 して い る. が 存 在 し た.図5,. こ とが 多 い.こ の た め単 に 集 菌 沈 渣 の フ リー ズ. 6に はL型 菌 中最 も粒 子 密 9に は順 次. フ ラ ク チ ャー 面 だ け の観 察 で は こわ れ たL型 菌. 粒 子 密 度 が 低 くな っ て い る フ ラ クチ ャー 面 を示. の 細 胞 膜 像 が 含 ま れ る 可 能性 が 多 い.従 っ て こ の よ うな事 を避 け る た め に は,図6に 示 す よ うな. 度 の 高 い も の を示 した.図7,. した.図8に. 8,. お い て は 粒 子 密 度 の 低 下 と と もに.
(3) ブ ドウ 球 菌L型. 菌 の フ リー ズ フ ラ ク チ ャ ー 法 に よ る 解 析. 633. 細 胞 質 お よび 膜 フ ラ クチ ャー 面 が 同 時 に観 察 さ. の や 発 芽 な ど に よ り形 成 され た 小 型 細 胞 は増 殖. れ る 細 胞 に 限 定 す る の が よ い.極 力 この こ とを. 能 力 は あ ま りな い と考 え られ る.た だ し大 型 細. 念頭 に お き なが ら膜 フラ クチ ャー面 の解 析 を行 な. 胞中の空胞内には小型 および中型細胞が存在 し. っ た.た だ し観 察 しや す い た め 図 に は 膜 面 のみ. て お り,時 に 大 型 細 胞 の死 滅後 のghost. の フ ラ クチ ャー 面 を示 した.. に 中 型 細 胞 が 密 集 して 存 在 す る のが 超 薄切 片 像. cell中. 超 薄切 片 像 に お い て 中 型細 胞 は 細 胞 内電 子 密. で 観 察 され る.こ れ らの 細 胞 は増 殖 能 力 が あ る. 度 が 高 く,か つ 核 域 が 明 瞭 で あ る事 か ら増 殖 活. とい う説 が あ るの で,こ れ らの 細 胞 の 膜粒 子 解. 性 は 高 い もの と考 え られ て きた.フ. 析 が また れ る所 で あ る.. リー ズ フ ラ. クチ ャー 法 に よ る解 析 で 中 型 細 胞 の 膜 はP面 膜. 切 片 像 との 総 合 判 定 か ら蛋 白合 成 も活 発 に 行 な. 本 観 察に おい ては空 胞 膜 その もの のフ ラ クチ ャ ー 面 は 観 察 され ,そ の 膜 粒 子 密 度 は 平 均 して低 い こ とが判 明 した .し か し空 胞 内 細 胞 の フ ラ ク. わ れ,膜assemblyも. チ ャー 面 は 得 られ ず,今 後 フ ラ クチ ャー 条件 等. 粒 子 密 度 が 最 も高 く均 一 に分 散 して い る.超 薄 ス ムー ズで あ る と考 え ら. れ る.こ れ に 比べ 大 型 細 胞 は 超 薄切 片 像 で細 胞. を検 討 しこ の 点 を明 らか に す る予 定 であ る.. 内 電 子 密 度 も平 均 し て低 く,か つ 膜 粒 子 密 度 も 低 く不 均 一 で あ った.従. 結. っ て 大 型 細 胞 では 膜 タ. ンパ クの合 成 も し くは取 り込 み が 阻害 され てお. 語. Staphylococcus aureus. 209 P‑L株. を使 用 し,. り,一 方 で 膜 脂 質 の 合 成 は残 存 して お り,両 者. L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 法 に よ る膜 粒 子. のassemblyの. の 解 析 を行 な っ た.そ の 結 果 中 型 細 胞(0.4〜4. バ ラ ン ス が くず れ て い る と考 え. られ る.こ の 大 型 細 胞 は分 裂,増. 殖能力は低 く. いず れ は退 行 的 に 破 壊 さ れ る もの と思 わ れ る. ー 方 小 型細 胞 は 超 薄 切 片像 で は 細 胞 内 電 子 密 度. μm)が. 最 も高 く,均 一 な粒 子 密 度 を 有 し て い. る.超 薄 切 片像 の結 果 と合 わせ て 考 え る とこ の 細 胞 群 が 最 も活 発 に分 裂,増. 殖 を行 な っ て い る. の 高 い もの が か な り存 在 す る が核 域 は 明 瞭 でな. と考 え られ る.大 型 細 胞(4μm以. い.フ. 子 密 度 も低 くか つ 不 均 一 で あ る た め分 裂,増 殖. リー ズ フ ラ クチ ャ ー法 で は 膜 粒 子 は ほ と. 上)は. 膜粒. ん どの 細 胞 で粗 で あ り平 滑 の 面 が 多 く見 られ る.. 能 は 低 くいず れ 死 滅 す る もの と考 え られ るが 細. 従 っ て小 型 細 胞 もほ とん ど増 殖 能 力 は ない と考. 胞 内空 胞 中 の細 胞 につ い て は い まだ不 明 で あ る.. え られ,小pore. 小 型 細 胞(0.2〜0.4μm)は. size filter通 過 に よ っ て 増 殖. が ほ とん ど見 られ な い結 果 と よ く一 致 して い る. 結 局L型. 膜 粒 子 をほ とん ど. 有 せ ず 増 殖 能 は な い もの と考 え られ る.. 菌 は 中型 細 胞 が 増 殖,分 裂 の 中 心 を. な して お り,何 らか の要 因 で 大 型 細 胞 化 した も. 文 1.. 江 田 亨:細. 2.. Wyrick,. 3.. 菌L‑formの. 微 細 構 造,電. P. B. and Gooder,. intact bacterial. state.. Paris, 59-88,. 1976.. Dienes, L.: Morphology. 子 顕 微 鏡17,. 献 233‑242,. 1983.. H.: Reversion of Streptococcus faecium cell wall-defective. variants. to the. In Spheroplasts, Protoplasts and L-Forms of Bacteria. Edited by J. Roux, INSERM,. and reproductive. processes. of bacteria. with defective cell wall.. Protoplasts, Spheroplasts and L-Fonns. Edited by L. B. Guze, 74-93,. In. The Williams & Wilkins,. Microbial Balti. more, 1968. 4.. Williams,. 5.. Eda, T., Kimura,. R. E. O.: L-forms of Staphylococcus aureus.. of Staphylococcus aureus. 6.. Akahori,. J. Gen. Microbiol. 33, 325-334,. Y., Mori, C. and Kimura. S.: Extracellular. H. and Watahiki,. J. Gen. Microbiol. 103, 189-191, T.: Prototype. of freeze-drying. membranous. structures. 1963. in a stable L-form. 1977. and vaccum evaporation. apparatus.. J..
(4) 634. 平井義一. 他5名. Electron Microsc. 26, 61, 1976 . 7.. Takahashi,. T. and Tadokoro,. I.: Staphylococcal. with various pore sizes. Jpn. J. 8.. Okuda, K., Takahashi, Staphylococcal. 9.. Molander, through. T., Tadokoro,. L-forms.. 付 Staphylococcus. aureus. 209P株(親. 図2.. Staphylococcus. aureus. 209P‑L株(L型. 示 す.(ス 図3. 図4.親. 株)の. 1977. L-forms on and. Bacteriol. 89, 907 , 1965.. 脱. 明. 超 薄切 片像(ス. ケー ル は0 .5μm). 超 薄 切 片像.空. 小 さ ま ざ ま の 細 胞 群 を示 す.(ス. 胞お よび空胞 内細胞 を有す る大型 細 胞 を. ケ ー ル は1μm). 株 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 像. P面 に は 膜 内粒 子 が 均 一 で 密 に 存 在 して お り, E面 に は 粒 子 は 粗 に 存 ケ ー ル は0.5μm). L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 像. P面,. 図6.. L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 像.同. クチ ャー 面 を 示 す.(ス. さ れ る.(ス. E面. と も親 株 と同 じ膜 内 粒 子 の 分 布 お よ び 密 度 を有 す る フ ラ. ケー ル は0.5μm) 一 細 胞 の フ ラ クチ ャ ー 面 に お い てP面,. E面 お よ び 細 胞 質 が 観 察. ケ ー ル は0.5μm). L型 菌 の フ リー ズ フ ラ ク チ ャ ー 像(P面).膜 て い る.(ス. 内粒 子 は比 較 的 均 一 で あ る が 密 度 は 親 株 に 比 べ て 低 下 し. ケー ル は0.5μm). L型 菌 の プ リー ズ フ ラ クチ ャ ー 像(P面).膜 こ して い る.(ス. 図9.. unit of. ケ ー ル は1μm). L型 菌 の 超 薄 切 片 像.大. 在 して い る.(ス. 図8.. 図. 菌)の. 図5.. 図7.. 1-10,. discs of various pore sizes. J.. filter. 1979.. H. J. and Kagan, B. M.: Growth of Staphylococcal. 図1.. membrane. I. and Eda, T.: Studies on the minimum reproductive. Microbiol. Immunol. 21,. C. W., Weinberger, membrane. L-colonies grown on and through. Exp . Med. 49, 355-360,. 内粒 子 は 密 度 が か な り低 下 して お り,不 均 一 で凝 集 を お. ケ ー ル は0.5μm). L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 像(P面).膜. 内 粒 子 は ほ とん ど存 在せ ず.一. 部 に 凝 集 して い る .(ス. ケ ー ル は0.5μm) 図10. L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 像.小 され な い.(ス. 型 細 胞 の フ ラ ク チ ャ ー 面 を 示 す. P面,. ケ ー ル は0.5μm). 図11. L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 像.細. 胞 質 が 割 断 され て 中 の 空 胞 膜 の フ ラ クチ ャー 面 が 観 察 さ れ る. P. 面 を見 て も粒 子 密 度 が か な り高 い も の とほ とん ど な い もの が 存 在 す る.(ス 図12.. E面 と も膜 内 粒 子 は 観 察. L型 菌 の フ リー ズ フ ラ ク チ ャ ー 像.図11と 度 は か な り低 い.(ス. ケ ー ル は0.5μm). ケ ー ル は0.5μm). 同 じ く空 胞 膜 の フ ラ ク チ ャー 面 が 観 察 さ れ る. P面 の 粒 子 密.
(5) ブ ド ウ 球 菌L型. 菌 の フ リー ズ フ ラ ク チ ャ ー 法 に よ る 解 析. 平 井 義 一 他5名. 論 文 附 図. 635.
(6) 636. 平井義一. 平 井 義 一 他5名. 他5名. 論 文 附 図.
(7) ブ ドウ球 菌L型 菌 の フ リー ズフ ラ クチ ャー 法 に よ る解 析. 平 井 義 一 他5名. 論 文 附 図. 637.
(8) 638. 平 井 義一. 平 井 義 一 他5名. 他5名. 論 文 附 図.
(9) ブ ドウ球 菌L型 菌 の フ リー ズ フ ラ クチ ャー 法 に よ る解 析. Ultrastructure. Yoshikazu. HIRAI,. Kentaro. SHIDA,. Department L-form to. more. of. such. cells than. P. sized. face cells. particles. small. only. (0.4-4ƒÊm). In. cells. The. were. NAKAMURA, FUKUHARA. We. cells. by. particles Large the growing.. Okayama. derived by. and. were (>4ƒÊm) medium-sized. Medical School in. in. densely and. small cells. liquid. were. We on. (0.2-0.4ƒÊm) growing. cell. without. cell. 0.2ƒÊm. membrane. in. terms. microscopy.. focused the. from. the 209P. electron nitrogen. FD-2.. dispersed. ranging. aureus. replica. Eiko. size. of. Staphylococcas. freezing with. KANEMASA. ultrastructure. freeze-fracture. immediate. Yasuhiro. variety. the. membrane. KANATANI,.. University. show. from. cell. Tomohisa. and. investigated. freeze-fracture. conclusion, not. replica. pleomorphic. diameter.. prepared by. by freeze-fracture. of Microbiology,. distribution. followed. L-form. Akihiro. L-form. were. fixatives. Staphylococcal. Tomoaki. generally in. particle. specimens. the. are. 10ƒÊm. variable. membrane. of. 639. any. on. the. membrane cells. actively,. of The. chemical. structure of. of. medium. showed. very. few. while. large. and.
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