| 研究概要 |
真核生物鞭毛・繊毛は内外のダイニン腕がATP分解と共役して微小管の滑り運動を発生することによって運動するが,波打ち運動が生じるしくみはわかっていない.近年,多種存在するダイニンと微小管の相互作用の性質に波動発生機構の鍵がある可能性が高まってきたので,本研究では緑藻クラミドモナスから特定のダイニン分子種を欠損した突然変異株を単離してその運動性から欠失したダイニンの機能を探る研究と,特定のダイニンを単離・精製してその運動特性を試験管内で評価する研究を行った.その結果,まず,内腕部分欠失変異株ida5がアクチン遺伝子に変異を持ち,アクチンを全く発現していないために内腕を欠失していることが判明した.アクチンはダイニン中に軽鎖として存在するが,その機能的な意味はなお不明である.この変異株の発見はこの謎の解明に貢献するものと期待される.また,変異株を用いて,内腕ダイニンと外腕ダイニンの力発生特性が大きく違うことが間接的方法で示され,軸糸が屈曲を開始する際の低速運動時では,主にダイニン内腕の働きが重要であると結論された.さらに,単離鞭毛軸糸にATPを添加する実験系で,非運動性ミュータントの軸糸がADPなどのヌクレオチド存在下で屈曲運動を行う現象が発見され,さらに,このような現象はダイニン外腕を欠失した軸糸では全く見られないことが判明した.同様に,非運動性変異株鞭毛に人為的に屈曲を与える実験でも,外腕を持っている軸糸だけが外力に反応して波動を生じることが観察された.これらの事実は内腕と外腕の明瞭な機能の差を示す.最後に,単離精製した個々のダイニンを単離してそれぞれを試験管内で運動性を検討する実験により,各ダイニン分子種による運動がヌクレオチドにより様々に異なる調節をうけていることが判明した.このようなダイニンの多様性は,鞭毛・繊毛運動の発現に重要であると考えられる.
|
