抄録
約24時間の生理的活性のリズムは概日リズムと呼ばれている。このリズムは栄養条件などの細胞外の条件が変わっても周期がそれほど変わらないという意味で”安定性”を有している。特に温度に関しては、この安定性は”温度補償性”と呼ばれている。概日リズムが生化学反応の組み合わせから発生している事と、多くの生化学反応の速度は10℃上がると2倍になるという事実は、矛盾しているように見え、古くから温度補償性の起源に関して関心を持たれてきた。
温度補償性に関して、一つの経験的事実が知られている。温度補償性が成立する範囲が生理学的温度に限定されおり、この温度範囲の外では直ちにリズムは停止する。古くから様々な生物においてこの現象に関して報告はあるが、温度が直接リズムを生み出す振動子に作用を及ぼしているのか、他の外部環境の影響及ぼすことによる間接的な影響なのかはあまりよくわかっていない。
我々は概日リズムを持つ最も単純な生物であるシアノバクテリアを用いてリズムが低温で停止する理由を明らかにしようと試みた。この生物においては、概日リズムを生み出す生化学反応(KaiCリン酸化リズム)は特定されており、試験管内で再構成することも可能である。この生化学反応を利用して、概日リズムが低温で停止する理由を様々な温度で観察した結果と力学系の分岐理論の知識を援用して議論する。
