2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity |
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24117007
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
福森 義宏 金沢大学, その他部局等, 理事 (60135655)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 細胞骨格 / 磁気微粒子 / 走磁性 / ベン毛 / マグネトソーム / 磁性細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1、MamK細胞骨格の機能解析
MamKは磁性細菌に保存されたアクチン様細胞骨格蛋白質であり、磁気感知センサーオルガネラであるマグネトソームの細胞内配置に関わることが電子顕微鏡解析から示唆されているが、生細胞での機能解析は行われていない。そこで、全反射蛍光顕微鏡（HILO照明法）を用いた生細胞蛍光イメージングにより、Magnetospirillum magneticum AMB-1細胞内のマグネトソーム動態を、細胞成長期、分裂期を通した細胞周期全体にわたって可視化し、MamKの役割を調べた。野生株、mamK遺伝子破壊株、変異型MamK蛋白質（ATPase活性を喪失）発現株において、マグネトソームの細胞内動態を解析した。その結果、MamK細胞骨格は、マグネトソームを細胞周期を通じて静止した直鎖状に配置し、棒磁石状の構造に固定することで、効率的な磁気センサーを形成していた。さらに、それと同時に娘細胞への安定伝搬をも担うことが明らかになった。また、ATPase活性を介したMamK細胞骨格繊維の動態がマグネトソームの細胞内配置に必要であることが示唆された（論文投稿中）。
２、磁性細菌のべん毛運動の可視化と走磁性運動解析
中根班（公募班A03）の技術支援により、AMB-1のべん毛運動の可視化に成功した。べん毛をQdotにより蛍光標識し、マイクロスライドチャンバー内で遊泳するAMB-1細胞を蛍光顕微鏡観察した。その結果、遊泳中の細胞の両極に存在するべん毛の運動を観察することができた。今後、回転運動の定量的解析の他、磁気強度や方位を制御した環境で、磁気感知運動中の磁性細菌のべん毛運動を解析する。また、西坂班（総括班）との共同研究により、磁気ピンセットにより外部磁場の方位と強度を制御し、外部磁場が磁性細菌の磁気感知運動や細胞内の磁気極性に与える影響を解析した（論文投稿準備中）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度当初に予定していた２つの課題、1、MamK細胞骨格の機能解析と２、磁性細菌のべん毛運動の可視化と走磁性運動解析について、「研究実績の概要」に記載のとおり、１については、論文投稿中であり、２つについては論文投稿準備中の段階であることから、上記の「おおむね順調に進展している。」と自己評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
２７年度の研究成果に基づき、高速ＡＦＭと全反射蛍光顕微鏡を用いて、in vitroでのMaｍＫ繊維重合を分子解像度で可視化し、MamK蛋白質の分子特性をしらべる。一方、総括班の西坂グループや公募班の中根グループと共同研究により、磁気感知運動中の磁性細菌のべん毛運動を解析し、磁気感応の"out put"機構を解明する。
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