流動モザイクモデル

「流動モザイクモデル」というのをご存知でしょうか？

高校で生物を学んだ人は何となく聞いたことがあると思います。

簡単に説明をすると、

「生体膜は脂質二重層の中にタンパク質がモザイク状に入り混じっており、タンパク質はその中を浮遊して拡散によって移動している」

というものです。

構造に関するこのような解釈は現在でも妥当であり、生化学的、顕微鏡レベルの証拠も得られています。

しかしながらこの仮説には大きな問題があります。

生細胞中で膜の中を動くタンパク質の速度は、人工的に調整した膜中における移動速度と比べ、最大100倍程度も遅いのです。

従って生体膜中では何かがタンパク質の自由拡散を抑えていると考えられています。

また、シグナル伝達には一連のタンパク質が正しい時期に正しい場所に集合する必要があるのですが、これを説明するにも自由拡散のみでは不自然です。

Natureの433号に面白い仮説が載りました。

「ホップ拡散」の仮説というものです。

タンパク質分子は細胞膜にはアクチン細胞骨格が作る「フェンス」の中に閉じ込められており、その格子の中を高速で移動している。

そして時にタンパク質分子がフェンスを乗り越えて移動（ホップ）し、その結果比較的緩やかな速度で長い距離を移動したように見える、というものです。

これの凄いところは、顕微鏡に爆発研究用の超高速度カメラを取り付け、細胞膜上のタンパク質の動きを実際に「映像として」とらえていることです。

タンパク質分子の「ダンス」を実際に見られるのですから、これほどのインパクトはありません。

この「ホップ拡散」の考え方そのものはどちらかと言うと単純だと思います。

しかし実際にそれを映像に収めるというのは並々ならぬ労力だったと思います。

とても刺激を受けました。

無理そうに見えることでもやってみなくちゃ分からないんだな、と。

なお、この文章はNature Digest 2005年4月号を参考にしてます。