春雨直播app

细胞性粘菌は、単细胞として过ごす时期と、细胞が集合して子実体と呼ばれる多细胞构造を形成する时期とを繰り返します。细胞性粘菌の集合の合図は、细胞间を波のように伝搬する诱引物质が担っており、细胞は诱引物质の浓度がより高い方へ移动します。しかし、それでは、诱引物质の波が进行方向からやってきて去りゆく过程においては细胞が元居た场所へ戻っていってしまう「走化性パラドクス」が生じます。细胞が去りゆく波に“惑わされず”、一方向に动いていく仕组みの解明が待たれていました。

© 2014 中島昭彦　澤井哲
诱引物质サイクリック础惭笔（肠础惭笔）の波の进行方向（外向き）に対して、细胞性粘菌は逆向き（内向き）に移动して集合する（上）。しかし波の前と后ろは空间的に対称な浓度勾配であるため、勾配を単に登る运动では、波の背面で细胞は逆戻りしてしまい、これでは集合できない（下）。波の前面と背面では时间的に浓度が上昇しているか减少しているかの违いがあるが、细胞性粘菌では时间的に减少する勾配を无视するための性质（整流作用）があることが分かった。

东京大学大学院総合文化研究科の泽井哲准教授らの研究グループは、细胞性粘菌が诱引物质の高い侧を検出して、移动するための信号が细胞内で伝达される现象に着目し、诱引物质が5、6分の时间スケールで减少している场合は、これが生じないことを明らかにしました。このような细胞応答は、「整流作用」と呼ばれる信号処理特性でコンピュータなどの集积回路に用いられるダイオードが一方向にのみ电気を流す特性と同等です。この「整流作用」は、诱因物质の浓度変化に応答する反応机构に、ある范囲での変化に対してのみ鋭敏に反応する性质があるために生じることも示されました。この発见は、微小流路内の高精度な层流制御技术と细胞内反応の定量的测定技术の开発、および理论モデルによる検証から可能となったものです。

今回の结果は、诱引物质の波の背面でなぜ、方向を検出する応答が生じないかという粘菌に固有の问题だけでなく、多细胞组织のように外部刺激が时间的にかつ空间的に大きく変化する环境における、细胞の移动方向の决定の动作原理について、大きな手がかりとなるものです。ヒトを含む动物の発生や创伤治癒、免疫反応などにおける细胞移动の机构の理解と、その操作法の开発につながることが期待されます。

论文情报

Akihiko Nakajima, Shuji Ishihara, Daisuke Imoto and Satoshi Sawai,
“Rectified directional sensing in long-range cell migration”,
Nature Communications 5, 5367, Online Edition: 2014/11/6 (Japan time), doi: 10.1038/ncomms6367.

リンク