魚の表皮に傷が生じると、傷周囲の表皮細胞ケラトサイトが移動することで修復されます。移動中のケラトサイトの細胞体はラグビーボールのような形をして、車輪のように回転しています。ラグビーボールの縫い目に沿うようにストレスファイバとよばれる収縮する繊維が並んでいます。私達は2018年にストレスファイバが回転の動力源であることを見つけ、車輪細胞として発表しました(Okimura et. al. 2018 Sci. Rep.)。直動回転変換はエンジンを代表とする人工機械でよく使われる重要な機構です。エンジンのような精密な機構を持たない細胞が、どうやってストレスファイバの直線収縮を回転運動に変換するのか?は謎のままでした。
この謎が解けました!(Okimura et al. 2025 Cell Rep. Phys. Sci.)。ケラトサイトは、機械にはないやわらかいという生命独特の性質を利用して、いとも簡単に直動回転変換を実現していました。すなわち、ストレスファイバの収縮が細胞体を変形させ、変形した細胞体が地面を押して回転トルクを得ていたのです。細胞体を模したおもちゃロボットの運動解析でわかりました。
本研究成果は単純なメカニズムで生命が直動回転変換を実現していたという自然科学の純粋な驚きであるとともに、素材のやわらかさを利用した新しいバイオミメティクスに発展することが期待できます。
投稿開始が2023年1月11日だから、2年かかりました。Cell Rep. Phys. Sci. ありがとう!