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バクテリア形態形成を制御する複合体の動態と機能解析

公募研究

研究領域運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性
研究課題/領域番号 15H01333
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関立教大学

研究代表者

塩見 大輔  立教大学, 理学部, 准教授 (70507532)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード細菌 / 形態形成 / タンパク質動態 / 細胞骨格タンパク質 / ペプチドグリカン
研究実績の概要

1. MreB,RodZタンパク質の細胞内動態解析 本年度はMreB-mCherryまたはGFP-RodZを発現する形態異常株においてこれらのタンパク質の動態を顕微鏡で観察することを計画した。細胞幅が細い変異株や太い変異株を用いて、それらの株におけるMreB-mCherryの動態を調べた。その結果、野生株に比べて細い株ではMreBは速く運動し、逆に、太い株ではMreBは野生株よりも遅く運動することを明らかにした。また、これらの株では一細胞当たりのペプチドグリカン量は変わらなかった。MreBの運動能の違いがペプチドグリカンの構造の違いを生み出し、その結果、細胞幅が異なるのかもしれない。

2. MreB複合体形成機構 MreBは細胞内で長いフィラメントを形成するという報告と、短いフィラメントあるいはクラスターを形成するという2つの相反する結果が報告されている。実際に、我々の研究室でも、MreBがどちらの状態も取り得ることを観察した。この原因を探るため、個々の細胞のMreBの発現量とMreBの局在を同時に観察する系を構築した。mreBプロモーターの制御下でgfpを発現するプラスミドを構築し、そのプラスミドをMreB-mCherryを発現する株に導入した。この株でGFPとmCherryの発現を同時観察した。その結果、MreBの発現量と局在のパターンに明確な相関は見出されなかった。次に、個々の細胞でのATP濃度の違いがMreBの局在パターンに違いをもたらしている可能性を考えた。ATP濃度はQUEENタンパク質で可視化することを試みた。残念ながら、本年度ではQUEENタンパク質を用いたATP濃度の可視化に成功しなかった。ATP濃度とMreBの局在パターンの関係の解析は今後も継続する予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Exclusion of assembled MreB by anionic phospholipids at cell poles confers cell polarity for bidirectional growth.2017

    • 著者名/発表者名
      Kawazura T, Matsumoto K, Kojima K, Kato F, Kanai T, Niki H, Shiomi D
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 104 号: 3 ページ: 472-486

    • DOI

      10.1111/mmi.13639

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] MreBアクチンを中心とした細胞装置による形態制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      塩見大輔
    • 学会等名
      2016年度遺伝研研究会「単細胞システム細胞装置のダイナミズム」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌MreBアクチンの細胞内局在の制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      塩見大輔、川面拓真、松本夏音、小島広樹、加藤郁也、金井友美、仁木宏典
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアアクチンとリン脂質による細胞極性制御2017

    • 著者名/発表者名
      川面拓真、松本夏音、加藤郁也、金井友美、仁木宏典、塩見大輔
    • 学会等名
      第11回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      慶應大学湘南藤沢キャンパス(神奈川県藤沢市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアアクチンによる細胞極性制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      川面拓真、松本夏音、小島広樹、加藤郁也、金井友美、仁木宏典、塩見大輔
    • 学会等名
      2017生体運動研究合同班会議
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2017-01-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 一細胞観察から見えてきたバクテリアの形態形成制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      塩見大輔
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第59回シンポジウム
    • 発表場所
      帝京平成大学(東京都豊島区)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バクテリアアクチンMreBによる細胞の伸長方向の決定機構2016

    • 著者名/発表者名
      川面拓真、仁木宏典、塩見大輔
    • 学会等名
      第13回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      グリーンピア南阿蘇(熊本県南阿蘇村)
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MreBアクチンが制御する大腸菌の細胞極性2016

    • 著者名/発表者名
      塩見大輔
    • 学会等名
      2015年度遺伝研研究会「単細胞の細胞構築・運動・増殖機構の研究」
    • 発表場所
      国立遺伝学研究所(静岡県三島市)
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアの形態形成メカニズム2016

    • 著者名/発表者名
      川面拓真、小島広樹、仁木宏典、塩見大輔
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バクテリアアクチンが制御する細胞極性2016

    • 著者名/発表者名
      川面拓真、小島広樹、仁木宏典、塩見大輔
    • 学会等名
      第10回日本ゲノム微生物学会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアアクチンによる細胞幅制御機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      池邉涼介、桑原友里、仁木宏典、塩見大輔
    • 学会等名
      生体運動合同班会議2016
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアの形を決める分子メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      川面拓真、池邉涼介、小島広樹、仁木宏典、塩見大輔
    • 学会等名
      第98回日本細菌学会関東支部総会
    • 発表場所
      東京歯科大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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