細胞の温度を計測·操作する光技術

摘要

それでは，細胞は温度をどのように感じているのであろうか？体温や気温，飲食物の温度など，温度刺激は身体の内外から常に入力されている。これらの情報を正確にセンシングする機能に支障が出ると，高体温や火傷といった深刻なトラブルを感知できず，生命システムの機能障害を引き起こし，最悪の場合は死に至る。温度感受性の高いイオンチャネル（thermo TRPチャネル）の発見により，生物の感温システムの理解は飛躍的に進展した。一方，一般的な生体分子の酵素活性も温度に依存する。すわなち，「細胞には多様な温度センサーが無数存在する」とみなすこともできる。温度感受性イオンチャネルほどの高い温度感受性を持たない個々の生体分子も，それぞれの温度感受性の相互作用·相乗効果により，細胞の感温システムを創発するポテンシャルを秘めている。筆者らは「細胞が温度変化をどのようにして生み出し，感じ，有効利用しているか」を明らかにすることを目指し，細胞の温度を光で計測·操作する顕微技術開発を進め，細胞の発熱·感温機構を明らかにしてきた。本稿では，これらの開発技術や得られた知見について概説したい。