2019 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of Type IX secretion system using nano scale biomolecule imaging approach
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17K17085
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
柴田 敏史 沖縄科学技術大学院大学, 生体分子電子顕微鏡解析ユニット, 研究員 (30725057)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | T9SS / 細菌滑走運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バクテロイデーテス門に属する細菌は他の細菌とは異なる独自のタンパク質分泌機構であるIX型分泌機構(T9SS)を持ち、生育に必要な酵素類、病原性タンパク質を分泌するだけでなく、バクテロイデーテス細菌の滑走運動コンポーネントの一部としても機能する。本研究はT9SS分泌複合体を可視化・構造解析しその分泌メカニズムの解明を目的とする。T9SS分泌装置の可視化について歯周病原細菌Porphyromonas gingivarisを用いて解析行った。結果、外膜上のPorK・PorNリングが透過型電子顕微鏡にて観察できたが、付随するペリプラズム領域内の構造は精製過程で構造が不安定であり、その詳細を明らかにする事はできなかった。並行して行なった土壌細菌Flavobacterium johnsoniae を用いた解析において、浸透圧ショック法を用いた透過型電子顕微鏡観察だけでなく、クライオ電子顕微鏡トモグラフィー法、凍結割断レプリカ法、収束イオンビーム加工観察装置を用いた菌体内部の滑走装置観察を試みた。その結果、GldJタンパク質を含むらせん状の滑走装置が外膜の内側に存在することが明らかになった。滑走運動装置の観察方法としてシリカビーズと菌体を混合したのちに凍結割断レプリカ法を行うことで、ビーズの曲面表面上に接着した滑走装置を横方向から観察する手法を確立した。
これらの成果はKatayama E, Tahara YO, Bertin C, Shibata S., 「Application of spherical substrate to observe bacterial motility machineries by Quick-Freeze-Replica Electron Microscopy」 Scientific reports 9(1) 14765 2019年10月 [査読有り]、Miyata M et al., 「Tree of motility - A proposed history of motility systems in the tree of life.」 Genes to cells : devoted to molecular & cellular mechanisms 25(1) 6 - 21 2020年1月 [査読有り] において発表した。
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Research Products
(6 results)
