| 研究概要 |
真核生物鞭毛運動の原動力を発生しているダイニンの機構に迫るため,クラミドモナスのダイニン異常突然変異株鞭毛の構造と運動性の解析を行った.まず,変異株の生細胞と除膜細胞モデルの粘性溶液中の運動速度の測定から,ダイニン内腕と外腕に明瞭な機能の差があることを見いだした.すなわち,ダイニン外腕は低負荷下においては高速で運動するが,高負荷下では十分な力を発生できない.それに対して,内腕は低負荷時にも低速でしか運動できないが,高負荷下でも力発生が低下しないことが明らかになった.このことは,内腕と外腕の運動特性が異なり,鞭毛打の形成において両者が機能を分担している可能性を示唆する.次に,遺伝子挿入法による変異誘発処理により,アクチンに大きな欠損を持つためにダイニン内腕の一部を欠失した変異株(ida5-t)に単離に成功した.アクチンが内腕の構成要素であることは知られていたが,その欠損によって内腕に異常が生じることが示されたのはこれが初めてである.通常ミオシンとの相互作用によって運動を発生するアクチンが微小管系の運動性蛋白質ダイニンと共に存在することは,生体運動一般の観点から興味深い.そこで,さらにダイニン機能におけるアクチンの役割を探るために,クラミドモナスのアクチン遺伝子を単離し,構造を決定した.その結果,クラミドモナスにはアクチン遺伝子が1つだけ存在すること,そのアクチンは他生物の一般的アクチンと高い相同性をもつことが判明した.さらに,ida-5株のアクチン遺伝子には実際に変異が存在することも明らかになった.今後変異アクチン遺伝子を用いた形質変換実験により,ダイニン機能とアクチンの関係がさらに明確になることが期待される.
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