Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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。
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results, Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results, Invited: 2 results)
The Role of Water in ATP Hydrolysis Energy Transduction
Volume: - Pages: 325-337
10.1007/978-981-10-8459-1_19
生物工学会誌
Volume: 96 Pages: 11-14
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
Volume: 82 Issue: 5 Pages: 792-799
10.1080/09168451.2018.1448255
Biological and Pharmaceutical Bulletin
Volume: 41 Issue: 3 Pages: 288-293
10.1248/bpb.b17-00366
130006407352