振動するモーター蛋白質ダイニンの滑り活性とその制御機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440249
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 真行寺 千佳子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (80125997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 裕一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (50323499)
• Keywords: ダイニン / 滑り運動 / 力 / 振動 / 1分子 / 鞭毛 / ウニ精子

Research Abstract

鞭毛運動の基本は,周期的屈曲運動(振動)である.この周期的屈曲は,鞭毛軸糸内のダブレット微小管間に起こる滑り運動を基本とし,滑り運動はダブレット上に並ぶモーター蛋白質ダイニンによって引き起こされる.本研究では,鞭毛の振動の基本メカニズムを解明するために,1)ダイニン1分子における化学-力学情報のカップリング,2)軸糸内の9本のダブレット上のダイニン間における化学-力学情報のカップリング,3)これらの化学-力学情報のカップリングの,中心小管/ラディアルスポークを介した制御,を明らかにすることを目指している.平成13年度には,1)と2)について実験を進めた.1)については,相互作用させた微小管の力学条件を操作しながら滑り活性とATPase活性を1分子レベルで測定する新しい実験系を開発することを目指し,エバネッセント顕微鏡を作成した.これを用いて,ダブレット上のダイニンのATP結合状態を観察することに成功しているが,動的変化を捕らえるには至っていない.2)については,我々が開発した制御を残した滑り解析系を用いて,ダブレット上のダイニンの振動と滑り活性が,力学情報により変化するかを明らかにすることを目指し,ダイニンに与えられる力学変化により滑りの方向に変化が生ずる可能性を見い出した.3)については,新しい実験系を検討中である.以上の結果の一部については現在投稿準備中であり,成果の公表は来年度となる.1)と2)については,ほぼ予定通りに成果が得られる見込みであり,3)についてもその基礎実験は完了できる見込み.