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2014 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内情報伝達の少数性生物学

Planned Research

Project AreaSpying minority in biological phenomena -Toward bridging dynamics between individual and ensemble processes-
Project/Area Number 23115004
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

石島 秋彦  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80301216)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杤尾 豪人  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70336593)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywordsバクテリア / 走化性
Outline of Annual Research Achievements

バクテリア内イメージングシステムの構築として,マルチモーター解析とイメージングシステムとの融合システムをさらに向上させるために,現状でのテザードセル法からビーズアッセイ法にシステムを改変することを試みる.そのためには,細胞上部のアキシコンレンズ系による局所励起を導入する.また,局所環境の変化における細胞の応答を追求するために,新しいケージド化合物の開発(誘因・忌避物質)を行う.また,モーター基部体へのシグナル分子の結合・解離の同時計測をさらに進め,回転変換中のモーターの構造変化についての詳細を調べる.さらに,レセプターの動きとモーターの回転転換を同時に計測するために,レセプターに蛍光色素を導入し,FRETなどの蛍光イメージングシステムの構築に取り組んでいる.
また,シグナル分子の超長時間追跡に高強度・無褪色のダイヤモンド蛍光を利用すべく,ダイヤのナノ粒子化,蛋白質への導入を検討するほか,ダイヤ蛍光の磁気特性を生かした新規分子計測法も開発する

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初は,困難であると考えていたレセプターの動態の直接計測に取り組むことが視野に入ってきた.それは,GFPを導入したCheYのモーターへの結合・解離と回転転換を同時に計測することが可能になったからである.そこで,レセプターの一部である,CheA,に蛍光色素を導入し,レセプター内部での動態をFRETなどの蛍光イメージングシステムを用いて直接計測することを現在試みている.

Strategy for Future Research Activity

上記に述べたように,今後は細胞内の情報伝達にレセプターの動態を組み合わせた計測システムの構築を行う.そのためには,どこに,どのように,蛍光色素を導入するかの検討を行う必要がある.

  • Research Products

    (7 results)

All 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Direct Imaging of Intracellular Signaling Components That Regulate Bacterial Chemotaxis2014

    • Author(s)
      Hajime Fukuoka, Takashi Sagawa, Yuichi Inoue, Hiroto Takahashi, and Akihiko Ishijima
    • Journal Title

      Science Signaling

      Volume: 319 Pages: ra32

    • DOI

      10.1126/scisignal.2004963

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Single-Cell E. coli Response to an Instantaneously Applied Chemotactic Signal2014

    • Author(s)
      Takashi Sagawa, Yu Kikuchi, Yuichi Inoue, Hiroto Takahashi, Takahiro Muraoka, Kazushi Kinbara, Akihiko Ishijima, Hajime Fukuoka
    • Journal Title

      Biophysical Journal,

      Volume: 107 Pages: 730-739

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2014.06.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Regulation of the rotational switching of bacterial flagellar motor by binding of an intracellular signaling protein CheY2014

    • Author(s)
      Hajime Fukuoka, Takashi Sagawa, Yuichi Inoue, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] Sub-14 ° steps of the bacterial flagellar motors at high load (高負荷におけるバクテリアべん毛モーターの回転ステップ解析)2014

    • Author(s)
      Yuichi Inoue, Hajime Fukuoka, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] Trial for detecting the activation and inactivation of chemoreceptor array in a single E. coli cell2014

    • Author(s)
      Hajime Fukuoka, Tomoko Horigome, Yuichi Inoue, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Book] 1分子ナノバイオ計測2014

    • Author(s)
      野地 博行 編
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      化学同人
  • [Book] 1分子生物学2014

    • Author(s)
      原田 慶恵 編 石渡 信一 編
    • Total Pages
      304
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2016-06-01  

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