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研究代表者のこれまでの研究成果から、アクチンゲルや微小管ゲルの貯蔵弾性率の自励振動現象は、繊維状自己集合体間の化学架橋とモノマー分子の脱重合・重合ダイナミクスが必須であることを明らかにしてきた。すなわち、細胞骨格ゲル中で、繊維構造体の協調的・同調的な脱重合が、貯蔵弾性率の自励振動の源であることを示してきた。この協調的・同調的な脱重合は、ダイナミックインスタビリティ（動的不安定性）によるものと考えられる。今年度は、このダイナミックインスタビリティに基づいたゲルモデルの作製と、運動抽出システムの構築を進めた。
作製したゲルモデルでは、実際の生物におけるアメーバ運動をモデルとすることとした。そこで真正粘菌をモデル生物とし、実際の粘菌の運動・行動制御とアクチンゲルの振動モデルを比較した。その過程で、粘菌の低分子量Gタンパク質のひとつであるRas1タンパク質が、粘菌の行動を抑制することを見いだした。Rasタンパク質は、アクチン細胞骨格の制御因子であることがよく知られている。自励振動ゲルモデルを、Rasによる制御機構を反映させ、運動方向制御が可能となるようにする必要があることを明らかにし、モデルに反映させている。
一般的な、in vitro motility assayでは、ガラス基板上にモータータンパク質を固定し、レールタンパク質であるアクチンや微小管を滑り運動させる。このとき、レールタンパク質である微小管をPEG架橋した自励振動する微小管ゲルにすることで、系に加えたアガロースビーズに協調的な運動特性を見いだし、これを利用して従来のin vitro motility系では、達成できなかった、大きな仕事を抽出することに成功した。
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