Biophysical mechanisms underlying elongation in the giant ciliate Spirostomum ambiguum

• Project/Area Number: 25K00974
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: 大岩 和弘 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所, 主管研究員 (10211096)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000); Fiscal Year 2028: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2027: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: 鞭毛・繊毛 / ダイニン / 顕微操作技術

Outline of Research at the Start

体長約1mmの大型の繊毛虫 Spirostomum ambiguum は、外部刺激に応じた急速な細胞収縮と緩徐な再伸長運動を繰り返す。本研究では、脱膜処理と微小管安定化剤を併用した細胞体の脱膜モデルを確立し、微小管束複合体を単離する手法を確立することで、この再伸長過程がATP加水分解を伴う能動的過程であることを明らかにする。さらに、微小管束複合体の力学的挙動の計測を通じて、この運動を担うタンパク質モータを同定し、収縮時に内部抵抗の発生を回避する協働的な解離機構を解明することを目指す。これらの計測を通して、真核単細胞生物における高度な運動制御メカニズムの分子基盤を明らかにする。