1個の接着蛋白質の特性から生み出される巨大スケールのバクテリア渦状運動
Publicly Offered Research
Project Area | Synergy of Fluctuation and Structure:Foundation of Universal Laws in Nonequilibrium Systems |
Project/Area Number |
26103527
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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 |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | Gakushuin University |
Principal Investigator |
西坂 崇之 学習院大学, 理学部, 教授 (40359112)
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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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Budget Amount *help |
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | 滑走運動 / 集団運動 / フラボバクテリウム・ジョンソニエ |
Outline of Annual Research Achievements |
ほぼすべての微生物は運動する機能を持ち、生存のため適した環境に移動する手段として、その機能を巧みに用いている。バクテリアは、真核生物で知られている従来の分子モーターとは異なった多様な運動装置を有しており、生物学のみならず、それらの未知の動作原理は物理の視点からも注目すべき研究対象となっている。本課題では、分子レベルから集団レベルまでのマルチスケールにおいて多面的な研究を展開し、微生物の様々な新しい運動様式を発見し、詳細に解析した。 ① 基板表面に可視光の波長より小さい金属のパターンを蒸着し、そこに全反射照明を行うことで、表面近傍に「異常光学透過(EOT)」という特徴的な電磁波の分布を作ることができる。EOTの分布は、AFMや電子顕微鏡で決定したパターンの構造と、詳細なシミュレーションを組み合わせることにより推定できる。この分布を参照パターン(kernel)とし、一定速度で運動する蛍光バクテリアからのシグナルをkernelで再構成することによって、滑走中のバクテリア Mycoplasma mobile(M. mobile)の位置を3次元的に高精度で決定する新しい実験方法を提案した。 ② 桿菌である Flavobacterium johnsoniae(以下 F. johnsoniae)も M. mobile 同様、基板の上で滑走運動を行うが、その運動機構はまったく異なる仮説が提唱されている。細胞表面から突き出た接着タンパク質がらせん状に配置したレールの上を動き、この流れが細胞全体の一方向の運動を生み出すと考えている。本課題では F. johnsoniae が飢餓状態において、特徴的な渦運動を生み出すことを見出し、基本的なデータの収集を終えた。さらにこの機構を解明するため、渦の形成過程を長時間にわたり安定して記録するシステムの構築に成功した。
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Research Progress Status |
27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 |
27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
(34 results)
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[Presentation] アーキアべん毛の回転計測2015
Author(s)
木下佳昭, 中根大介, 西坂崇之
Organizer
第20回べん毛研究交流会
Place of Presentation
三重県 合歓の郷ホテル&リゾート
Year and Date
2015-03-01 – 2015-03-03
Related Report
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[Presentation] アーキアのべん毛は回転する2015
Author(s)
木下佳昭, 中根大介, 西坂崇之
Organizer
生体運動研究合同班・2015年班会議
Place of Presentation
学習院大学
Year and Date
2015-01-07 – 2015-01-09
Related Report
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