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鞭毛運動の制御に関する研究-カルシウムの作用機構の解明

鞭毛运动控制研究——钙作用机制的阐明

基本信息

批准号：
07804059
负责人：
真行寺千佳子
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07804059/
关键词：
鞭毛運動カルシウム精子

项目摘要

真核生物の鞭毛・繊毛の多くは,「9+2」構造,即ち一対の中心微小管を9本の周辺微小管が取り巻いた構造をしている.鞭毛運動は,腕が,隣接する周辺微小管を滑らせる滑り運動を原動力として引き起こされる.繊毛・鞭毛それぞれにおいて,カルシウムにより屈曲波形が変化することが知られている.カルシウムは,滑り運動そのものあるいはその制御に影響する可能性が予想されるがその機構は全くわかっていない.本研究は,種々のカルシウム濃度の条件下における鞭毛運動の波形解析および鞭毛構成要素の構造の解析を手掛かりに,運動中の滑りに対するカルシウムの作用機構の解明に寄与しようとするものである.具体的には,ウニ精子の膜除去後再活性化した鞭毛を用いて,ATP濃度とカルシウム濃度を変動させた条件下で,強制振動により鞭毛打頻度を調節することにより,運動中の波形を記録解析し,滑り速度を求めることにより,カルシウムの作用機構に関する知見を得ることを目指した.平成7年度には,ATP50-500μM,pCa 5-6,あるいはCa freeの条件で,波形を解析し,運動中の鞭毛における滑り速度を求めた.その結果,通常の運動中の波形からは,カルシウムによる滑り速度の大きな変化は見られないが,強制的に振動を加え,鞭毛の振動数を変化させることにより,滑り速度がカルシウム濃度の高いときに変化することを見いだした.Ca freeでは,振動の周波数が鞭毛本来の周波数より高い領域で,滑り速度が一定値に保たれたが,pCa 5-6では,滑り速度が周波数の増大と共に減少することがわかった.この結果は,鞭毛の振動調節機構において,滑り速度がカルシウムの制御を受けている可能性を示唆するものである.また,これまでの研究から,in vitroの微小管滑り速度にはカルシウムが影響を及ぼさないとされているが,今回の結果と合わせて考察すると,振動の制御系と独立した滑り運動はカルシウムの影響を受けない可能性が考えられる.

Eukaryotic flagella, trichomes and trichomes,"9+2" structure, that is, a pair of central microtubes, 9 of the peripheral microtubes, and a pair of central microtubes. Flagellar movement, wrist, adjacent to the circumference of the microtube sliding, sliding movement of the motive force. The hair and flagella are in the middle of the body, and the flexion waveform changes. The possibility of controlling the movement of a vehicle is considered. This study aims to analyze the waveform of flagella movement and the structure of flagella components under the condition of species concentration, and explain the mechanism of flagella movement. Specifically, the sperm membrane is removed and the flagella is reactivated. Under the condition of changing ATP concentration and flagella concentration, the frequency of flagella beating is regulated under stress vibration. The waveform of movement is recorded and analyzed. The sliding speed is calculated. The mechanism of flagella action is known. In Heisei 7,ATP50-500μM,pCa 5-6, Ca free condition, waveform analysis, flagella sliding speed in motion. As a result, the wave shape in the normal movement changes from high to low, and the number of vibrations in the flagella changes from high to low.Ca free changes from high to low, and the number of cycles in the flagella changes from high to low, and the sliding velocity changes from high to low. pCa 5-6, slip speed increases, total decreases. As a result, the possibility that the flagellum's vibration regulating mechanism can be controlled by sliding speed can be demonstrated. The results of this study were combined with the investigation of the possibility of vibration control system independent of slip motion and its influence on the velocity of micro tube slip in vitro.