滑り運動の多様性と統一性

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本研究では生体運動の多様性と共通原理を探るという立場から多様な運動系の機構を追求した.細菌鞭毛運動は通常水素イオンの菌体内への流入と共役した鞭毛基部体(鞭毛モ-タ-)の回転運動によって生じるが、ある種の細菌では水素イオンではなくナトリウムイオンが使われている.今栄はナトリウム駆動型モ-タ-に対する特異的阻害剤を用いて、モ-タ-中に複数の独立な力発生要素が存在することを示した.真核生物鞭毛では、真行寺によって精子鞭毛内微小菅の滑り運動が外力によって大きく影響をうけることが明らかにされた.それにより、微小管の滑り速度はATP濃度だけで決定されるのではなく、軸糸の力学的状態にも依存するという可能性が生じた.鞭毛運動の原動力を発生しているダイニング内腕に比べて研究が遅れていたが、馬淵は精子鞭毛ダイニン内腕の1種を単離精製し、その微小管結合の様式やATPase活性が外腕と非常に異なっていることを示した.神谷は分画した内腕標品を用いて、内腕ダイニンを構成する多数の重鎖が試験管内で微小管をさまざまな速度で滑走させる活性を持つこと、その多くのものが微小管を回転させる活性を持つことを明らかにした.また豊島は、さきにアクチンミオシン系を使った観察によりミオシン分子の柔軟性を指摘したが、今回、試験管内運動系の観察からダイニンにも同様な柔軟性があることを見いだした.アクチン・ミオシン運動系では筋肉よりはるかに高速で運動する車軸藻の顆粒の運動が茶圓によって解析された.アクチンケ-ブル上を運動中の顆粒の位置の分析から拡散定数が計算できること、その値がATP濃度によって変化することが示された.このような試みはこれまで行われたことがなく、生体運動機能解析のための強力な手法になることが期待される.以上の結果はそれぞれ各運動系の重要な特性を明らかにしたものであり、生体運動の原理を探る上の重要な知見である.