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繊毛群のメタクロナールウェーブ伝達機構

Publicly Offered Research

Project AreaHarmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
Project/Area Number 25117514
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

岩楯 好昭  山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40298170)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords繊毛 / ゾウリムシ / メタクロナールウェーブ / 鞭毛
Outline of Annual Research Achievements

“繊毛”は単細胞生物ゾウリムシから高等動物の気管上皮、卵管等にまで普遍的に存在する。細胞表面の多数の繊毛それぞれの前後非対称な屈曲により水流が生じ、ゾウリムシは遊泳し、気管では異物を排出、卵管では卵子を子宮に運搬する。繊毛は1本1本が独立に運動しているにも関わらず、隣接した繊毛は一定の位相差を保って屈曲を繰返す。この細胞表層を伝わる屈曲の波をメタクロナールウェーブと呼ぶ。これまでの多くの理論研究の歴史から、メタクロナールウェーブの動作原理の定説は“1本の繊毛の屈曲が引起こす水流が隣の繊毛へ伝わりその繊毛が屈曲する、この繰返しがウェーブになる”というものだった。
本研究では、ゾウリムシの一部の繊毛の動きを止め水流を遮断してもウェーブが伝わること、細胞を人為的に伸縮させるとウェーブ周波数が伸縮周波数に引込まれることを光学顕微鏡下でゾウリムシ生細胞の繊毛運動を人為的に制御する実験と数理モデルとシミュレーションによる理論研究によって確かめ、ゾウリムシ繊毛のメタクロナールウェーブが外液水流だけではなく、細胞表層の弾性を媒体としても伝達できることを明らかにした。論文を投稿中である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 伸縮性の細胞表層を伝わるゾウリムシ繊毛のメタクロナールウェーブ2015

    • Author(s)
      馴松直紀、Raymond Quek、Keng-Hwee Chiam、岩楯好昭
    • Organizer
      生体運動合同班会議
    • Place of Presentation
      学習院大学
    • Year and Date
      2015-01-07 – 2015-01-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Ciliary metachronal wave propagation on the compliant surface of Paramecium cells2014

    • Author(s)
      Naoki Narematsu, Quek Quek, Keng-Hwee Chiam, Yoshiaki Iwadate
    • Organizer
      日本生物物理学会第52回年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ゾウリムシ繊毛群のメタクロナールウェーブは細胞の弾性を利用して伝播するか?2014

    • Author(s)
      岩楯好昭
    • Organizer
      理研シンポジウム 第4回分子モーター討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学(吹田市)
    • Year and Date
      2014-06-27 – 2014-06-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Metachronal wave travels not only in outer viscous fluid but also on elastic cell surface of Paramecium cells2013

    • Author(s)
      馴松直紀,岩楯好昭
    • Organizer
      生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 山口大学 岩楯研究室

    • URL

      http://cellsystem.sci.yamaguchi-u.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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