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鞭毛モーター、って永久機関？細菌 [その他（全ての生物）]
では、細菌の鞭毛モーターを見てみましょう。
（真核生物の鞭毛とは違うのでいつも迷ってしまいますね。）
Cite this article as Cold Spring Harb Perspect Biol 2010;2:a000299.や
PNAS December 11, 2012 vol. 109 no. 50 20643–20648.や
PNAS August 27, 2013 vol. 110 no. 35 14390–14395.によると。
直径60～80nm（0.06～0.08μm）くらいで、
泳ぐ速度は 300 μm/s以上とのことです。
Biophysical Journal Volume 68 April 1995 163s-167s.によると
90～400Hzの回転数で、トルクは30pNらしいです。
24000rpmってすごいですよね。
だいたいの形は下図です。
上から、外膜：ＯＭ、ペプチドグリカン膜：ＰＧ、細胞膜：ＣＭです。
上の二枚の膜には軸受があり、ＬリングとＨリング、ＰリングとＴリングがそれぞれベアリングのように機能します。
（緑の部分です）
その下の細胞膜部分にモーターがあり、ＭＳリング（ダイダイ色）と、Cリング（青）、
細胞膜にあるＭｏｔA,Bあるいは、PomA,B,とかPomX,Yとかいう名前の装置（ピンク）からなります。
この部分は細菌の種類、属、株によって構成が異なる部分ですね。
このＭｏｔA,BはH+、PomA,B,とかPomX,YはNa+やその他のイオンが透過することにより構造が変化して、
ラチェット機構としてモーターとして機能するとのことです。
PNAS June 23, 2015 vol. 112 no. 25 7737–7742.からです。
ラチェットと聞いて、何か思いつきませんか？
そう、ブラウンラチェットモーターです。
こんな感じに、分子のブラウン運動を、モーターの動きに変える、
いわゆる永久機関？ですね。
どうなのでしょう？本当に機能するのでしょうか？
鞭毛の動きには、規則正しい運動と、ランダムな運動が知られていますので、
このランダムな運動（逆に規則的な方？）はもしかしたら、ブラウンラチェットによるものかもしれません。
Cリングの、ラチェット部分（上の報告の動力として機能する部分）は上段の方で、
その下段が大きく広がっているのです。
意味もなく広がっているのは不自然ですよね。
やはりここが分子が衝突するところなのでしょうか？？？
この分子が衝突するかもしれない、
部分の分子数（上のギザギザのもと）は報告によっても違いますが、２０~２６個とのことです。
信じるか信じないかは･･･
そうそう、このラチェット部分は固定しているわけではなく、動作をする時にだけ集合してくるとのことです。
さらに、ブラウンラチェットな感じがしてくるのは私だけでしょうか？
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Sep 16;111(37):13523-8.からです。
追加）上の参考のBiophysical Journal Volume 68 April 1995 163s-167s.によると、
温度によって回転数が違うのです。
11.2, 16.2, 22.6°Cで、90, 140, 290Hzといった具合です。
うーん永久機関かぁ～○×△
（真核生物の鞭毛とは違うのでいつも迷ってしまいますね。）
Cite this article as Cold Spring Harb Perspect Biol 2010;2:a000299.や
PNAS December 11, 2012 vol. 109 no. 50 20643–20648.や
PNAS August 27, 2013 vol. 110 no. 35 14390–14395.によると。
直径60～80nm（0.06～0.08μm）くらいで、
泳ぐ速度は 300 μm/s以上とのことです。
Biophysical Journal Volume 68 April 1995 163s-167s.によると
90～400Hzの回転数で、トルクは30pNらしいです。
24000rpmってすごいですよね。
だいたいの形は下図です。
上から、外膜：ＯＭ、ペプチドグリカン膜：ＰＧ、細胞膜：ＣＭです。
上の二枚の膜には軸受があり、ＬリングとＨリング、ＰリングとＴリングがそれぞれベアリングのように機能します。
（緑の部分です）
その下の細胞膜部分にモーターがあり、ＭＳリング（ダイダイ色）と、Cリング（青）、
細胞膜にあるＭｏｔA,Bあるいは、PomA,B,とかPomX,Yとかいう名前の装置（ピンク）からなります。
この部分は細菌の種類、属、株によって構成が異なる部分ですね。
このＭｏｔA,BはH+、PomA,B,とかPomX,YはNa+やその他のイオンが透過することにより構造が変化して、
ラチェット機構としてモーターとして機能するとのことです。
PNAS June 23, 2015 vol. 112 no. 25 7737–7742.からです。
ラチェットと聞いて、何か思いつきませんか？
そう、ブラウンラチェットモーターです。
こんな感じに、分子のブラウン運動を、モーターの動きに変える、
いわゆる永久機関？ですね。
どうなのでしょう？本当に機能するのでしょうか？
鞭毛の動きには、規則正しい運動と、ランダムな運動が知られていますので、
このランダムな運動（逆に規則的な方？）はもしかしたら、ブラウンラチェットによるものかもしれません。
Cリングの、ラチェット部分（上の報告の動力として機能する部分）は上段の方で、
その下段が大きく広がっているのです。
意味もなく広がっているのは不自然ですよね。
やはりここが分子が衝突するところなのでしょうか？？？
この分子が衝突するかもしれない、
部分の分子数（上のギザギザのもと）は報告によっても違いますが、２０~２６個とのことです。
信じるか信じないかは･･･
そうそう、このラチェット部分は固定しているわけではなく、動作をする時にだけ集合してくるとのことです。
さらに、ブラウンラチェットな感じがしてくるのは私だけでしょうか？
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Sep 16;111(37):13523-8.からです。
追加）上の参考のBiophysical Journal Volume 68 April 1995 163s-167s.によると、
温度によって回転数が違うのです。
11.2, 16.2, 22.6°Cで、90, 140, 290Hzといった具合です。
うーん永久機関かぁ～○×△
こうしてみると生物も無機質の機械も似てくる感じですね^^;
by ワンモア (2016-01-10 11:50)
ワンモアさま、ナイス、コメント、ありがとうございます。
どこからが、生物なのかというのは教科書では当たり前ですが、
本当のところどこからなのか、全く解りません。
探せば探すほど遠のいてしまう命題なのでしょうね。
by dumbo (2016-01-10 11:55)
https://sciencechannel.jst.go.jp/D047001/detail/D077001049.html
に鞭毛の作られ方の解説がありました。
よろしければどうぞ。
by dumbo (2016-01-10 12:26)