ナトリウムイオン駆動型鞭毛モーターの受動回転に対する特異的阻害剤フェナミルの効果

特异性抑制剂苯那灵对钠离子驱动鞭毛马达被动旋转的影响

基本信息

批准号：
09780614
负责人：
渥美龍男
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Suzuka National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、鞭毛モーターのトルク発生のメカニズム解明の手がかりを得るため、受動回転したときのモーターの発生トルクを見積もる事である。実験にはVibrio alginolyticusを用い、単極毛を駆動するNa^+駆動型鞭毛モーターについて解析した。菌体をスライドグラスに固定し、高輝度暗視野顕微鏡で観察しながら粘性溶液を流し、らせん形の鞭毛に力を加え、鞭毛モーターを受動回転させた。鞭毛の回転数は鞭毛の観察像から、溶液の流速は、溶液中の微小粒子の動きから計測し、それらからモーターの発生トルクを見積もった。その結果、共役イオンであるNa^+や、特異的阻害剤phenamilの有無に関わらず2x10^<-19>Nmのトルクを加えると、鞭毛が回転する事が分かった。また、鞭毛モーターは野生株では時計回りと反時計回りの両方の回転をするが、常に時計回りしかしない変異株、及び常に反時計回りしかしない変異株についても測定したが、野生株と同様の結果を得た。ところが、受動回転は外力によりモーターが破損したためではないことを確認するために、受動回転後に溶液を鞭毛モーターが自ら回転するような条件のものと交換しても、一部の例外を除きモーターは回転しなかった。この原因を調べた結果、非常に強い強度の光により菌体が何らかの影響を受けている事が分かった。そこで、まず光源に紫外線吸収フィルターを入れたところ、ある程度は効果があったものの、実験に十分な条件は作れなかった。そこで、他の可能性を検討した結果、強い光により活性酸素が発生し、それが菌体に悪影響を及ぼしている可能性が考えられた。その影響を除外するためには活性酸素の発生を抑えるために溶液中に還元剤を加えたり、酸素を消費する酵素を働かせるなどの方法が有効である事が分かったが、実験的に検討するところまでは至らなかった。本研究の結果はおおむね信用して良いと思われるが、まだ最後のおさえが必要である。

这项研究的目的是估计电动机被动旋转时产生的扭矩，以获取阐明鞭毛电动机中扭矩产生机理的线索。使用Vibrio Alginoloselyticus进行了实验，以分析驱动单极头发的Na^+驱动的鞭毛运动。将细菌固定在滑动玻璃上，并在高亮度黑场显微镜下观察时倒入粘性溶液，并将力施加到螺旋鞭毛上，并被动地旋转鞭毛运动。从鞭毛的观察图像中测量了鞭毛的旋转速度，并根据溶液中微粒的运动测量溶液的流速，并根据电动机产生的扭矩估计。结果，发现施加2x10^<-19> nm的扭矩无论是偶联的离子Na^+还是特定的抑制剂苯胺，鞭毛旋转。鞭毛电动机在野生菌株中顺时针旋转和逆时针旋转，但始终仅顺时针旋转的突变体和突变体仅逆时针，测量，并获得了类似的野生菌株结果。但是，为了确认被动旋转并不是因为电动机被外力损坏，即使溶液被被动旋转后鞭毛电动机自身旋转的条件更换，但在某些例外，电动机不会旋转。研究原因后，发现细菌受到极强的光强度的影响。因此，首先，我将吸收过滤器放在光源中，尽管在某种程度上有效，但我无法为实验创造足够的条件。因此，检查了其他可能性，并认为强光可能会产生活性氧，这可能会对细菌产生负面影响。为了排除这种效果，发现诸如将还原剂添加到溶液中抑制活性氧的产生和使用食用氧气的酶有效的方法是有效的，但无法通过实验进行研究。这项研究的结果通常是可靠的，但是我们仍然需要最终查看。