2020 Fiscal Year Annual Research Report
Interactions between the cytoskeletal filaments and de novo synthesized magnetic organelles in magnetotactic bacterial cells
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17KK0145
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
田岡 東 金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (20401888)
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| Project Period (FY) |
2018 – 2020
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| Keywords | 細胞骨格 / 磁気感知 / 原核細胞オルガネラ / 細菌 / 磁気微粒子 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性細菌のMamK 細胞骨格は、磁気オルガネラであるマグネトソームを直鎖状に固定し、マグネトソームを磁気センサーとして機能させている。本研究では、海外共同研究者との共同研究により、マグネトソームの細胞内配置がどのように制御されているかを解析する。
1) マグネトソーム形成時に起こるタンパク質相互作用：現在使用しているQInd株では、新規合成されたマグネトソームを特異的に標識することはできない。そこで、新規合成されたマグネトソームのためのマーカー分子を同定することを目的に、マグネトソーム形成初期に特異的に起こる蛋白質相互作用の同定を試みた。QInd株にマグネトソーム小胞形成に必須の蛋白質であるMamIとHalotagの融合蛋白質を発現させ、Halotagはアフィニティークロマトグラフィを用いて、MamIと相互作用する蛋白質をスクリーニングした。Qind株によるマグネトソーム誘導時に特異的にMamIと相互作用する蛋白質を同定した。
2) マグネトソーム細胞内配置機構：野生株では、数個のマグネトソームクラスターが島状に配置されるが、海外共同研究者グループが同定した遺伝子A及び遺伝子Bの欠損株では、マグネトソームの配置が細胞中央型に変わることがわかった。これらの遺伝子欠損株でのマグネトソームの分配過程を生細胞蛍光イメージングで観察したところ、細胞分裂後のマグネトソームの配置パターンが野生株と異なっていることを見出した（論文執筆中）。これらの遺伝子にコードされる蛋白質が、マグネトソーム配置に関わるMamK細胞骨格の細胞内動態の制御を行なっている可能性が示唆され、検証を行なった。
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