도쿄대학 대학원 종합문화연구과의 가네코 쿠니히코 교수와 히메오카 유스케 박사과정 학생은 계산기 시뮬레이션과 이론 생물물리학을 이용하여 세포가 휴면 상태에 들어가는 메커니즘을 해명했다.
이번 연구 그룹은 정상 단백질, 이상 단백질, 양자의 복합 단백질이라고 하는 모델 구축을 실시해, 외부의 영양 농도를 바꾸어 가는 것으로 세포 상태가 어떻게 변화하는지 계산기 시뮬레이션을 실시했다.그 결과 ① 영양이 윤택에 있는 환경에서는 정상단백질이 기능을 저해되지 않고 활발하게 증식한다. ②영양이 고갈되면 서서히 정상단백질이 이상단백질과 복합체를 형성한다.이상 단백질에 의한 저해가 보다 진행되면 성장 속도가 급락하여 화학 반응을 정지시켜 휴면 상태에 이른다. ③ 더욱 영양이 고갈되면 세포는 죽기 시작한다. - 영양상태에 따라 이들 3종류의 “상”을 나타내는 것을 이론적으로 밝혔다.
또한 연구 그룹은 휴면 상태의 세포에 영양을 다시 주었을 때 성장을 재개하기까지의 대기 시간이 기아 상태에 놓인 시간의 제곱근에 비례하여 길어지고 영양이 풍부하다. 환경 하에서 최대 성장 속도에 반비례하는 것으로 나타났다.이 이론치는 최근 실험 사실과 잘 어울린다고 한다.
본 연구에서 구축한 모델은 미생물에 한하지 않고 많은 생물에 적용되는 것으로, 이 결과는 장래에 다양한 스트레스에 대한 생물의 내성의 해명이나 약제 개발 등에 기여할 것으로 기대된다.
