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細胞における知覚と情報判断の物理化学的基礎

研究課題

研究課題/領域番号 62460214
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物理系薬学
研究機関北海道大学

研究代表者

加茂 直樹 (1988-1989)  北海道大学, 薬学部, 助教授 (10001976)

小畠 陽之助 (1987)  北海道大学, 薬学部, 教授 (80028092)

研究分担者 松本 健司  北海道大学, 薬学部, 教務職員 (80183953)
高橋 哲郎  北海道大学, 薬学部, 助手 (90133769)
上田 哲夫 (上田 哲男)  北海道大学, 薬学部, 助手 (20113524)
加茂 直樹  北海道大学, 薬学部, 助教授 (10001976)
研究期間 (年度) 1987 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1988年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1987年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
キーワード高度好塩菌 / 真性粘菌変形体 / 位相波 / 非線形振動 / 非線形振動の引き込み / 活性酸素 / 走光性 / 細胞の知覚 / 情報伝達の物理 / 情報判断
研究概要

1)高度好塩菌(H.halobium)の走光性の受容体を同定し、その光化学反応を閃光光分解法および低温スペクトル法により調べた。
2)アメ-バ様細胞の情報処理機構について、真性粘菌を実験材料として研究した。真性粘菌変形体はシ-ト状に広がりアメ-バ型運動により移動する。変形体内では原形質が2分程度の周期で往復運動を繰り返している。この周期的な原形質の流れまたはそれに付随して見られる収縮弛緩は原形質の厚みの変化をともなう。この変化は透過光量の変化としてとらえることが出来る。ビデオ撮影により、波が伝播してゆくのが見える。粘菌変形体は多数の相互作用をする振動子の集合体と考えられる。この振動子はミトコンドリアに起因する可能性が大きいことを既に我々は示している。波の伝播はこれらの仮想的な振動子集団の状態である。種々の刺激をしたときの、振動子間の相関関係や位相関係を求めた。変形体の一部に誘引刺激である高温刺激を与えると、刺激部位の振動子の位相が周りより進み、低温の忌避刺激を与えると、全く逆の事が起こる。位相ベクトルの分布あるいは位相の進み具合によって外部刺激の良否の判断をしていると結論した。また、誘引刺激ではあるが、その刺激を細胞の固有振動数よりもゆっくりした振動で与えると、変形体は逃避した。逆に、固有振動数よりも速く忌避刺激を与えると、誘引刺激となった。この事は、振動の引き込み現象で説明出来る。
3)粘菌変形体はUV-青色光刺激に対して、負の走光性を示す。この作用光スペクトルを決定した。無酸素状態では走光性が発現しないので、この走光性には酸素が関与している。活性酸素発生の作用スペクトルを測定すると、走光性のそれとよく一致する。従って、活性酸素が負の走光性のmediatorとなっていると結論した。

報告書

(3件)
  • 1989 研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Y.Mori: "Spatio-Temporal organization of intracellular ATP content and oscillation patterns in response to blue light by Physarum polycephalum" Protoplasma. 135. 31-37 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Demura: "Binding of lipophilic cations to the liposomal membrane:thermodynamic analysis" Biochimica et Biophysica Acta. 903. 303-308 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Demura: "Mitochondrial membrane potential estimated with the correction of probe binding" Biochimica et Biophysica Acta. 894. 355-364 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hosokawa: "Organization of community behavior during initiation of morphogentic aggregation in a population of Dicyostelium discoidem amoebae" Cell Structure and Function. 12. 497-502 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamo: "Formation of blue membrane of bacteriorhodpsin.by addition of tetrakis(4-fluorophenyl)boron,an hydrophobic anion" Biochimica et Biophysica Acta. 904. 179-186 (1987)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueda: "Changes in cAMP and cGMP concentration,birefringent fibrils and contractile activity accompanying UV and blue light photoavoidance in plasmodia of an albino strain of Physarum polycephalum" Photochemistry and photobiology. 47. 271-275 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamo: "On the glutamate transport through cell envelope vesicles of Halobacterium halobium" Biochem.Biophys.Res.Commun.157. 1090-1096 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shichida: "Low-temperature spectrophotometry of phoborhodopsin" FEBS lett.236. 333-336 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueda: "Action spectra for superoxide generation and UV and visible light photoavoidance in plasmodia of Physarum polycephalum" Photochemistry and photobiology. 48. 705-709 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueda: "Patterns in intracellular ATP distribution and rhythmic contraction in relation to amoeboid locomotion in the plasmodium of Physarum polycephalum" Protoplasma. Suppl1. 51-56 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsumoto: "Reversal of thermotaxis with oscillatory stimulation in the plasmodium of Physarum polycephalum" J.Their.Biol.131. 175-182 (1988)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kurosawa: "Plasma-Polymerized membrane electrode selective to lipophilic cations" J.Membrane Science(in press).

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Mori: "Spatio-Temporal organization of intracellular ATP content and oscillation patterns in response to blue light by Physarum polycephalum" Protoplasma. 135. 31-37 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Demura: "Binding of lipophilic cations to the liposomal membrane: thermodynamic analysis" Biochimica et Biophysica Acta. 903. 303-308 (1987)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Demura: "Mitochondrial membrane potential estimated with the correction of probe binding" Biochimica et Biophysica Acta. 894. 355-364 (1987)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hosokawa: "Organization of community behavior during initiation of morphogentic aggregation in a population of Dicyostelium discoidem amoebae" Cell Structure and Function. 12. 497-502 (1987)

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamo: "Formation of blue membrane of bacteriorhodpsin.by addition of tetrakis(4-fluorophenyl)boron, an hydrophobic anion" Biochimica et Biophysica Acta. 904. 179-186 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueda: "Changes in cAMP and cGMP concentration, birefringent fibrils and contractile activity accompanying UV and blue light photoavoidance in plasmodia of an albino strain of Physarum polycephalum" Photochemistry and photobiology. 47. 271-275 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kamo: "On the glutamate transport through cell envelope vesicles of Halobacterium halobium" Biochem.Biophys.Res.Commun.157. 1090-1096 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shichida: "Low-temperature spectrophotometry of phoborhodopsin" FEBS lett.236. 333-336 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueda: "Action spectra for superoxide generation and UV and visible light photoavoidance in plasmodia of Physarum polycephalum" Photochemistry and photobiology. 48. 705-709 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueda: "Patterns in intracellular ATP distribution and rhythmic contraction in relation to amoeboid locomotion in the plasmodium of Physarum polycephalum" Protoplasma. Suppl 1. 51-56 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsumoto: "Reversal of thermotaxis with oscillatory stimulation in the plasmodium of Physarum polycephalum" J. Theor.Biol.131. 175-182 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kurosawa: "Plasma-Polymerized membrane electrode selective to lipophilic cations" J.Membrane Science. in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Hazemoto: "Plasma-Polymerized membrane electrode for the determination of dextromethorophan and dimemorfan" Chem.Pharm.Bull. in press.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Tawara: "Factors determining the oscillation frequency of piezoelectric quartz in aqueous solutions" Anal.Chim.Acta. to be submitted.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kurosawa: "Adsorption of various gases to plasma-polymerized phthalocyanine" Anal.Chem.to be submitted.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kurosawa: "Sensor for mutagen with use of piezo-electric quartz" Mutation Res.to be submitted.

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      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ueda: Photochemistry and photobiology. 47. 271-275 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kamo: Biochem.Biophys.Res Commun.157. 1090-1096 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shichida: FEBS left.236. 333-336 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ueda: Photochemistry and photobiology. 48. 705-709 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ueda: Protoplasma. Suppl1. 51-56 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsumoto: J.Theor,Biol.131. 175-182 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kurosawa: J.Membrane Science.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hazemoto: Chem.Pharm.Bull.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] E.Tawara: Anal.Chim.Acta.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kurosawa: Anal.Chem.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kurosawa: Mutation Res.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Demura: Biochimica et Biophysica Acta. 903. 303-308 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] M.Demura: Biochimica et Biophysica Acta. 894. 355-364 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mori: Protoplasma. 135. 31-37 (1986)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hosokawa: Cell Structure and Function. 12. 497-502 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kamo: Biochimica et Biophysica Acta. 904. 179-186 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ueda: Photochemistry and Photobiology. 47. 271-275 (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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