鞭毛・繊毛運動の制御機構の解明

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61304007
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高橋 景一 東京大学, 理学部, 教授 (40011481)
• 研究分担者: 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)
• キーワード: 鞭毛 / 繊毛 / 微小管 / 細胞運動 / 精子 / カルシウム / ダイニン

研究概要

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。

研究成果

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