大腸菌べん毛モーターの回転コントロールによるスイッチング機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Novel measurement techniques for visualizing 'live' protein molecules at work |
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| Project/Area Number |
17H05880
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Kindai University (2018)
Kyoto University (2017) |
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Principal Investigator |
西山 雅祥 近畿大学, 理工学部, 准教授 (10346075)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 高圧力顕微鏡 / 細菌走化性応答 / 水和 / 分子モーター / ナノバイオ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、細菌べん毛モーターの回転方向がどのように制御されているのかその分子機構を明らかにすることにある。研究代表者はこれまで開発してきた高圧力顕微鏡法と細菌運動観察の手法を用いて、平成３０年度は下記の研究を実施した。
１）細菌は、細胞外の環境変化を知覚し、細胞内にある走化性応答制御因子CheYをリン酸化することで、モーターへの結合能を上昇させる。この活性化型CheYがモーターに一定数結合するとモーターの回転方向が反転することになる。細胞外環境にかかわらず、常時、活性化型となるCheY変異体を作成し実験を行った。常圧力下では十分量のCheYがモーターに結合しCW方向に安定して結合していた。それに対して、圧力値の増加すると、CW方向への回転方向性を示すCWbiasが急峻に低下しほぼゼロとなった。これは、高圧力によりモーターと活性化型CheYとの結合量が調節出来たことを強く示唆される。次に、CW biasと回転速度との相関を調べたところ、CWbiasが0.5近くでは、回転速度が約半分に低下することが明らかになった。これは、CheYの結合はモーターの回転方向のみならず、トルク発生にも大きく関与していることを示す結果である。
２）磁性細菌MO-1は２つのべん毛運動マシナリ－を使って、地磁気に沿って泳ぐ性質がある。その際に見られる運動の軌跡はらせん状となっている。この特異な運動様式がもつ意味を調べるために、平面近くでの磁性細菌の泳ぎを調べたところ、この運動様式には平面から遠ざかる性質があることが判明した。つまり、MO-1はこの特異な運動様式をとることで、生育環境に多数存在する砂粒表面に沿った動きを避けながら、地磁気に沿った泳ぎを達成させていることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
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[Presentation] 高圧力で誘起される磁性細菌の遊泳運動能2017
Author(s)
Nishiyama M., Ruan J., Shimogonya Y., Kato T., Minamino T., Namba K., Ishikawa T., Seiyama A., Wu LF, Harada Y.
Organizer
第55回日本生物物理学会年会
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