Molecular mechanisms of the bacterial organelle surface proteins that functionalize the magnetosome as a nanosized compass needle

• Project/Area Number: 23K26816
• Project/Area Number (Other): 23H02123 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 田岡 東 金沢大学, 生命理工学系, 教授 (20401888)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 紺野 宏記 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (80419267)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2023: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 細菌オルガネラ / 表面物性解析 / 高速原子間力顕微鏡 / 生体ナノ磁石 / 高速AFM

Outline of Research at the Start

マグネトソームは磁石を内包しているのに、なぜか磁気相互作用で凝集しない。これは、マグネトソームが地磁気を感知する磁気センサとして働くための重要な特性である。マグネトソームを覆う蛋白質層マトリクスは、表層を機能化し、磁気凝集を防ぎ、細胞重心軸への配置にも寄与すると考えられる。本研究では、マトリクスでどの分子がどのように働き生体磁気センサーとして特性を付与するのかを明らかにする。得られる成果は、生物の磁気感知やマグネトソームの分子機構を明らかにするだけでなく、細菌オルガネラ全般に適用できる解析法を整備する。さらに、有用微粒子の表面物性を制御するナノテクノロジーへの応用も期待できる。