Metachronal wave of ciliary beats in a Paramecium cell.

草履虫细胞中纤毛搏动的异时波。

• 批准号: 22657049
• 负责人: IWADATE Yoshiaki
• 金额: $ 2.2万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22657049/
• 关键词: 繊毛; 鞭毛; メカノセンシング; ゾウリムシ; 繊毛波; ケイジドカルシウム; メタクロナールウェーブ; 細胞運動; 細胞骨格; カルシウム; ケイジド化合物; 顕微注射

Ciliary movements in protozoa show metachronal coordination so as to maintain a constant phase difference between adjacent cilia. This coordination is called as “metachronal wave”.It is now generally thought that metachronal waves arise from hydrodynamic coupling between adjacent cilia at extracellular fluid. To confirm this, we planed to breakdown the hydrodynamic coupling of ciliary movements at a restricted portion of a Parameciumcell and observe whether metachronal coordination collapses or not. We applied UV irradiation to several cilia of a Parameciumcell, which was loaded caged calcium beforehand, to induce the reversal of beat-direction of the restricted cilia. Metachronal waves passed over the portion where the direction of ciliary movements was artificially reversed, suggesting that metachronal wave is mediated by something other than extracellular fluid.To clarify the other mediator, we sucked both ends of a Parameciumcell by two micropipettes and applied a vibration with a certain frequency to the one of the micropipettes. This induced cyclic stretching of cell body. The frequency of metachronal wave became equal to that of the cyclic stretching. These results suggest that not only extracellular fluid but also cell body can act as a coupling medium for propagation of metachronal waves.

原生动物纤毛运动呈超时配位，以维持相邻纤毛之间恒定的相位差。这种协调作用被称为超时波，现在普遍认为超时波是由细胞外液中相邻纤毛之间的流体动力学耦合而产生的。为了证实这一点，我们计划在草履虫细胞的有限部分分解纤毛运动的流体动力学耦合，并观察是否亚时配位崩溃。我们用紫外光照射预先装入笼中钙的草履虫细胞的几根纤毛，以诱导限制性纤毛的拍动方向反转。异时波穿过纤毛运动方向被人为颠倒的部分，表明异时波是由细胞外流体以外的某种物质介导的。为了弄清另一种媒介，我们用两个微管吸去草履虫细胞的两端，并对其中一个微管施加一定频率的振动。这导致了细胞体的周期性伸展。亚时波的频率变得与循环拉伸的频率相等。这些结果表明，不仅胞外液，而且胞体也可以作为超时波传播的耦合介质。

项目成果

自分自身の“力”による遊走細胞の前後極性形成

迁移细胞通过自身“力”形成前后极性

• 发表时间: 2012
• 作者: 安冨祐介;原田伊知郎;岩楯好昭
• 通讯作者: 岩楯好昭

メタクロナールウェーブは細胞膜の伸縮として伝播する

超克隆波随着细胞膜的扩张和收缩而传播。

• 发表时间: 2011
• 作者: 馴松直紀;岩楯好昭
• 通讯作者: 岩楯好昭

顕微鏡ステージ上で実行可能なエレクトロポレーション装置の開発

开发可在显微镜载物台上进行的电穿孔装置

• 发表时间: 2012
• 作者: 継山晴進;岩楯好昭
• 通讯作者: 岩楯好昭

人為的な細胞伸縮によるゾウリムシ繊毛のメタクロナールウェーブ周波数の制御

人工细胞拉伸控制草履虫纤毛的多克隆波频率

• 发表时间: 2012
• 作者: 馴松直紀;岩楯好昭
• 通讯作者: 岩楯好昭

IWADATE's Lab

岩立实验室