鞭毛・繊毛運動の制御機構の解明

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61304007
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 高橋 景一 東京大学, 理学部, 教授 (40011481)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神谷 律 名古屋大学, 理学部, 助手 (10124314) ; 森沢 正昭 東京大学, 理学部, 教授 (40013594) ; 能村 堆子 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (30022578) ; 渡辺 良雄 筑波大学, 生物科学系, 教授 (00015918) ; 毛利 秀雄 東京大学, 教養学部, 教授 (70012268)
• Keywords: 鞭毛 / 繊毛 / 微小管 / 細胞運動 / 精子 / カルシウム / ダイニン

Research Abstract

1.微小管の滑り運動のパターンと軸系内の構造との関連を検討した。2.軸糸構造要素の機能:ウニ精子鞭毛から精製した内腕由来の粗画分は、ダブレット微小管の滑り運動を起す。ウニ精子鞭毛21SダイニンがATPを分解する際、ダイニン-ADP-Pi形成時に大きなコンフォーメーション変化が起る。クラミドモナスのダイニン内・外腕欠失変異株を用いて微小管滑り速度を比較し、外腕による滑り速度は内腕によるそれの4-5倍大きいという結果を得た。クラミドモナス鞭毛モデルにおけるKcl処理効果について検討した。各種生物の繊毛・鞭毛についてチューブリンアインタイプの特徴と一般性を検討した。3.鞭毛・繊毛の運動性・運動パターンの制御:サケ科魚類の精子の運動能獲得には精漿のphとHco^-_3濃度が、また運動開始にはK^+、Ca^<2+>の流出と流入が関与している。テトラヒメナ繊毛のCA^<2+>-結合蛋白質(TCBP-25)の遺伝子のクローニングとシークエンシングを完了した。ニッケルで繊毛打を抑制したゾウリムシを電子刺激した際に生じる繊毛打逆転・繊毛打強化反応を高速度ビデオに記録し解析した。ゾウリムシ細胞モデルの繊毛方向反応では、Ca^<2+>とCAMPの濃度が繊毛方向決定に重要な役割を果している。ゾウリムシの繊毛打頻度は、細胞内Ca^<2+>濃度によって変化する。アワビ鰓の側繊毛は、Ca^<2+>依存性の停止反応とCa^<2+>非依存性の頻度増加反応を示す。ウニの幼生の繊毛運動の正常打と逆転打では、繊毛軸の角度変化が繊毛基部を除く全長で異っている。CHAPSとNonidet P-40とを含む溶液で除膜したウニ精子鞭毛は、頭部強制振動とその振動面の変化に対して生きた精子と同様に屈曲面回転反応を示した。以上のように、今年度は多くの新しい知見を得た。

Research Products

• [Publications] 村上彰,高橋景一: 宇宙生物科学. 2. 228-237 (1988)
• [Publications] Oiwa,K.;K.Takahashi.: Cell Struct.Funct.13. 193-205 (1988)
• [Publications] Oiwa,K.;K.Takahashi.: Yamada Conference XI:Energy Transduction in ATPases. 210-211 (1988)
• [Publications] 真行寺千佳子、高橋景一: 生体の科学. 39. 92-97 (1988)
• [Publications] 真行寺千佳子、高橋景一: 生体の科学. 39. 491-492 (1988)
• [Publications] Ishii,N.,;F.Mitsumori,;K.Takahashi,;A.W.M.Simpson.;C.C.Ashley.: Muscle Energetics.
• [Publications] Yamada,A.,;N.Ishii,;T.Shimmen.;K.Takahashi.: J.Muscle Res.Cell Motility.
• [Publications] Okuno,M.,;Morisawa,M.: Cell Motil,Cytoskeleton.
• [Publications] Okuno,M.;Morisawa,M.: in preparation.
• [Publications] K.Inaba,;T.Mohri,;H.Mohri.: Cell Motility and the Cytoskeleton. 10. 506-517 (1988)
• [Publications] K.Inaba,;H.Mohri.: The Journal of Biological Chemistry.
• [Publications] K.Inaba,;M.Okuno,;H.Mohri,: Biochemistry.
• [Publications] Kamiya,Ritsu.: Journal of Cell Biology. 107. 2253-2258 (1988)
• [Publications] Sakakibara,Hitoshi.Kamiya,Ritsu.: Journal of Cell Science.
• [Publications] M.TANAKA.;T.MIKI-NOUMURA.: Cell Motility the Cytoskeleton. 9. 191-204 (1988)
• [Publications] W.YAMAO.;T.MIKI-NOUMURA.: Zool.Sci.5. 563-572 (1988)
• [Publications] 中村健一、古郡隆弘: 生化学. 60. 1060-1063 (1988)
• [Publications] 中村健一、古郡隆弘: Journal of the Association of Personal Computer for chemists(J.A.P.C). 10. 29-39 (1988)
• [Publications] Hayashi,H.;Norisawa,M: Posttranslational modification of protein and ageing.459-466 (1988)
• [Publications] Tanimoto,S.,;Morisawa,M.,: Develop.Growth ε Differ.30. 117-124 (1988)
• [Publications] Inoda,T.,;Ohtake,H,;Morisawa,M.: Zool.Sci.,. 5. 939-945 (1988)
• [Publications] Morisawa,S.,;Morisawa,M.: J.Exp.Biol.136. 13-22 (1988)
• [Publications] Okuno,M.,;Morisawa,M.: Cell Molil.Cytoskelt.
• [Publications] Morisawa,M.,;Mohri,H.: International Review of Cytology.
• [Publications] Iwatsuki,K.,;Naitoh,Y.: J.Exp.Biol.134. 43-60 (1988)
• [Publications] Oami,K.,;Sibaoka,T.;Naitoh,Y.: J.Comp.Physiol.A,. 162. 179-185 (1988)
• [Publications] 杉野一行・内藤豊: 生体の科学. 391988. (485-490)
• [Publications] Matsuoka,K.;Nakaoka,Y.: Journal of Experimental Biology. 137. 477-485 (1988)
• [Publications] Nakaoka,Y.: 生物物理. 28. 194-197 (1988)
• [Publications] Nakaoka,Y.;Nakamura,Y.: Ferroelectrics. 77. (1988)
• [Publications] Nakajima,K.;Nakaoka,Y.: Journal of Experimental Biology. (1989)
• [Publications] 村上彰・高橋景一: 宇宙生物科学. 2. 228-237 (1988)
• [Publications] Mogami,Y.,;Oobayashi,C.,;Yamaguchi,T.,;Ogiso,Y.,;Baba,S.A.: J.Exp.Biol.137. 141-156 (1988)
• [Publications] Sato,Y.,;Mogami,Y.,;Baba,S.A.: Cell Motil.Cytoskel.10. 373-379 (1988)
• [Publications] Kobayashi,T.,;Takagi,T.,Konishi,K.,;Ohnishi,K.;Watanabe,Y.: Eur.J.Biochem.174. 579-584 (1988)
• [Publications] Hirano-Ohnishi,J.;Watanabe,Y.: Exptl.Cell Res.178. 18-24 (1988)
• [Publications] Tsunemoto,M.,;Numata,O.,;Sugai,T.,;Watanabe,Y.: Zool.Sci.5. 119-131 (1988)
• [Publications] Hirono,M.,;Watanabe,Y.: Proc.Natl.Acad.Sci(U.S.). 86. 75-79 (1989)
• [Publications] Hirano-Ohnishi,J.,;Watanabe,Y.: J.Biol.Chem.
• [Publications] 中村健一: "原生動物の観察と実験法(生化学的な実験法の章を担当)" 共出出版, 225-236(259) (1988)
• [Publications] 稲葉一男、毛利秀雄: "蛋白質・核酸・酸素「細胞骨格の機能」" 共立出版,