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光で繊毛運動を調節する新規タンパク質の発見筑波大学,大阪大学,東京工業大学

 筑波大学,大阪大学,東京工業大学の研究グループは,海産動物であるホヤと単細胞緑藻類であるクラミドモナスを用いて,繊毛のダイニンに結合してその動きを調節する,新規の光応答性タンパク質を発見したと発表した。
 繊毛は,細胞から生えている毛状の構造である。私たちの体内にも存在し,精子の運動や,脳,気管,輸卵管などの上皮組織の水流発生を担っている。また,気管などの呼吸器官では,ウイルスや細菌を排除するために重要である。繊毛の中で力を生み出し,運動を起こしているのが,分子モーターであるタンパク質複合体「ダイニン」である。ダイニンの働きは,化学物質や光などの細胞外からの刺激によって変化することが知られている。 今回発見されたタンパク質は,青色光の受容に関与する領域をもち,ダイニンのモーター部分と結合することが分かった。生物に強い光が当たると,細胞内に活性酸素などが発生し毒性を示す。このため,多くの生物は強い光を避ける傾向がある。クラミドモナスに強い光を当てると,光を避ける行動が見られ,それが長い時間維持される。一方,このタンパク質を欠いたクラミドモナス変異体は,一時的に強い光を避けるが,すぐに慣れて,再び光に寄っていくようになった(順化)。つまり,本タンパク質は,ダイニンの動きを調節して,光に順化してしまうのを防止する役割があると考えられる。
 今後,繊毛運動の光調節機構の詳細を明らかにすることにより,将来的には,繊毛運動を光で人為的に調節できる可能性も期待される。

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