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原生生物クラミドモナスにおける機械的刺激を受容するメカニズムの研究

原生衣藻接受机械刺激的机制研究

基本信息

批准号：
06740628
负责人：
吉村建二郎
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

原生生物は光、温度、化学生物など様々な外的な刺激に対して行動を変える。原生生物のクラミドモナスはそのような巧妙な反応系を持つ原生生物の一つであるが、機械刺激に対する反応は未知である。本研究では、機械的刺激に対してクラミドモナスが周期的な活動電位のようなスパイクを出すことを発見し、その性質を明らかにした。クラミドモナスの細胞体を吸引電極に吸い付け、吸引電極を通じて細胞の膜電流を測定し、吸引圧力を与えた。鞭毛をピペットに吸い込んだ状態で吸引を行うと、活動電位のようなスパイクが約1Hzの頻度であらわれ、吸引をやめるとしばらく続いた後に止まる。1)このスパイクは鞭毛を吸引しないと現われないことから、鞭毛にあるメカノセンサーが関与していることが考えられる。2)短い鞭毛を持つ細胞は小さい振幅のスパイクしか出さなかった。従って鞭毛の全長に分布しているチャンネルがスパイクの電流を通していると考えられる。3)与えた圧力(5-20cmH_2O)が高いほどスパイクの頻度(0.5-1.0Hz)は高かった。刺激の強さを活動電位の頻度に変換するfrequency codingは中枢神経系を持つ生物では一般的であるが、原生生物では初めての報告である。4)カルシウムイオンを取り除いたり、カルシウムチャンネルブロッカーを与えるとスパイクは消失した。このことはスパイクがカルシウムイオンの流入によることを示している。5)電位依存性のチャンネルによるスパイクより、機械刺激によるスパイクの方が大きかった。これはstretch-activated channel自体がスパイク電流を流していることを示唆している。繰り返しスパイクを出すことは、高等動物の機械刺激受容・伝達の機構に似ていて興味深い。クラミドモナスには単細胞生物と多細胞生物を繋ぐ機械刺激受容の仕組みがあるのかもしれない。

Protist は light, temperature, chemical biology など様々なな stimulation に対して action を変える. Protist のクラミドモナスはそのような clever anti-reaction system をhold つ protist の一つであるが, mechanical stimulation に対するreaction は unknown である. In this study, the electrical activity of the period of mechanical stimulation and mechanical stimulation was investigated. The position of the のようなスパイクを出すことを発见し, the nature of the を明らかにした. The クラミドモナスのcell bodyをattraction electrodeにsuctionいけ, the attraction electrodeをpassじてcellのmembrane currentをmeasurementし, the attraction pressureをえた. The state of flagellum sucking and attracting The frequency of クが is about 1Hz, and the frequency of attraction is about 1Hz. 1) The flagellum attracts the flagellum, The flagellum is the same as the flagellum. 2) The flagellum is short and the cell is small and the amplitude is small.従ってFlagellumのfull-lengthにdistributionしているチャンネルがスパイクのcurrentを通していると考えられる. 3) It is the same as the pressure (5-20cmH_2O) and frequency (0.5-1.0Hz). Stimulation of strong activity potential frequency of activity coding of frequency coding of the central nervous system of the central nervous system holds the biological activity of the general activity, and the protist activity of the activity begins with the reporting of the activity. 4)カルシウムイオンを出いたり、カルシウムチャンネルブロッカーを and えるとスパイクは disappeared.このことはスパイクがカルシウムイオンの流によることをshows している. 5) Potential dependence and mechanical stimulation.これは stretch-activated channel self がスパイク current を flow していることを Show irritation している.粲り回しスパイクを出すことは, mechanical stimulation of higher animals is tolerated・伝达のMechanism is similar and interesting.クラミドモナスには Single Cell Organism and Multicellular Organism を System ぐ Mechanical Stimulus Acceptance のShi Group みがあるのかもしれない.