アメーバー様細胞の環境応答における能動素子結合系としてのシンクロナイゼーション

变形虫细胞环境反应中的同步作为活性元件耦合系统

• 批准号: 13022217
• 负责人: 槌屋 美實
• 金额: $ 4.54万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13022217/
• 关键词: Amoeba proteus; ランダム運動; 二次元系軌道特性; 速度-角度変化負相関; 非マルコフ性; シンクロナイゼーション; メカノケミカル系; ゾルーゲル変換; 能動素子結合系; スペクトル強度; ガウス分布

典型的なアメーバであるAmoeba proteusの一見ランダムな運動の基本的特徴を調べるために、proteusを無刺激の等方的環境下で運動させ低倍率の顕微鏡下でCCDカメラにより500-1000秒間観測し、その挙動をコンピュータに取込んだ。これらを画像処理して二値化し、運動を特徴づけるパラメータとして重心軌道を求めその軌道上の移動変位(速度)及び軌道角度変化を抽出し、時系列解析を行った。その結果、速度、角度変化のヒストグラムはガウス分布にフィットすることが分った。これより、アメーバ運動に対する二次元系での簡単な運動方程式を基にアメーバ移動の駆動力を数pNと評価した。これはアクチン-ミオシン系の滑り力と同程度であり、細胞内に見られるアクチン繊維が運動に関っていることを示している。更に、速度と角度変化の相互相関を調べこれらの間に負の相関があることが分った。これは、遅い速度のときは軌道角度を変えて環境探査をし、角度変化が小さいときは速度が大きいというアメーバが一見ランダムな運動をしながら生物としての合理的特性を持っていることを示唆している。一方、運動モデルのシミュレーションは負相関性を再現し、二次元運動系特性の反映であることを示した。しかし運動モデルが短時間の相関時間しか持たないのに対し、アメーバ運動における速度と角度変化の相関関数は長時間相関を持つ非マルコフ性を示し、モデルで一定とした駆動力に長時間相関があることが推定され今後の課題となることを明らかにした。

As soon as you see the basic special information equipment, such as the Amoeba proteus, proteus, and so on, under the environment of the low-power micrometer, the CCD measurement is 500-1000 seconds, and the data is collected by the operator. The portrait is used to analyze the moving position (velocity) and the angle of the track to extract and analyze the series of lines. The results, speed, and angle of the distribution of the results, speed and angle are different. The two-dimensional system of motion equations is related to the number of pN forces of movement. This is due to the same degree of force, and the intracellular temperature is the same as that of the aircraft. the temperature is the same as that of the cell. The angle of speed is different from each other, and the angle of speed is different. The speed, the speed, the angle, the angle, the speed, the speed, the speed On the one hand, the mechanical properties of the two-dimensional mechanical system reflect the characteristics of the mechanical system. During a short period of time, it is necessary to maintain a short period of time, the speed angle, the speed angle, the speed angle,

项目成果

Y.Kagawa, Y.Tsuchiya: "Stochasticity of the step size in the force generating process due to a motor protain"BULL.MATH.BIOLOGY. 64. 407-419 (2002)

Y.Kakawa、Y.Tsuchiya：“由于电机驱动而产生力的过程中步长的随机性”BULL.MATH.BIOLOGY。

Y.Kagawa, Y.Tsuchya: "Stochasticity of the step size in the force generating Process due to a motor protain"BULL.MATH.BIOLOGY. (to be published). (2002)

Y.Kakawa、Y.Tsuchya：“由于电机驱动而产生力的过程中步长的随机性”BULL.MATH.BIOLOGY。

H.Miyoshi, N.Masaki, Y.Tsuchiya: "Chatacteristics of trajectory in the migration of Amoeba proteus"Protoplasm. (to be published). (2003)

H.Miyoshi、N.Masaki、Y.Tsuchiya：“变形虫迁移轨迹的特征”原生质。

H.Miyoshi, Y.Kagawa, Y.Tsuchiya: "Chaotic behavior in the locomotion of Amoeba Proteus"Protoplasm. 216. 66-70 (2001)

H.Miyoshi、Y.Kakawa、Y.Tsuchiya：“变形虫运动中的混沌行为”原生质。