2012 Fiscal Year Annual Research Report
原核細胞の磁気オルガネラの生細胞イメージングー形成・機能メカニズムの解明ー
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22780063
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
田岡 東 金沢大学, 自然システム学系, 助教 (20401888)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 磁性 / 細菌 / 蛋白質 / イメージング / オルガネラ / マグネトソーム / バイオミネラリゼーション |
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| Research Abstract |
１、昨年度発現が確認できなかったHalotagによるマグネトソーム局在蛋白質の標識を行った。発現ベクターを広宿主域ベクターpBBR111に変更したところ、磁性細菌におけるマグネトソーム膜蛋白質MamC-Halotag融合蛋白質の発現が確認できた。発現条件を検討し、蛍光顕微鏡下でHalotag標識されたマグネトソーム小胞を観察することに成功した。本研究により、蛍光蛋白質GFP、 mCherry 及びHalotagを用いたマグネトソーム微細構造の標識に成功した。２、マグネトソーム小胞をMamC-Halotagで標識した細胞を灌流培養用スライドに固定し、タイムラプス観察を行った。その結果、細胞分裂の様子が観察できた。３、マグネトソームは、細胞膜が貫入し形成される構造体である。そこで、細胞表面からマグネトソームの観察が可能かを確かめるため、高速原子間力顕微鏡を用いて、生きた磁性細菌の細胞表面を観察した。磁気ビーズによるラベルなどを試みたが、細胞表面にマグネトソームに関連する構造は確認できなかった。一方で、細胞表面がポーリン分子より構成される網目状構造によって覆われていること、またその分子動態を明らかにした。本技術は、生細菌の表層構造の動態観察への応用が期待でき、その成果を論文発表した。４、本研究で開発した蛋白質発現ベクターを用いて、マグネトソームの細胞骨格を構成するMamK蛋白質をmamK遺伝子欠損株に発現させ、その表現型を調べた。その結果、mamK欠損株は、相補株より走磁性が弱いこと、対数増殖期の細胞中の磁鉄鉱結晶数が少ないことが分かった。また、生細胞イメージングの結果、MamK細胞骨格は細胞周期を通じて細胞極間を結ぶ直線状に分布していた。これらの結果から、MamK細胞骨格が、細胞分裂時のマグネトソーム分配に関わっていることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Single-Molecule Imaging on Living Bacterial Cell Surface by High-Speed AFM2012
Author(s)
Yamashita, H, Taoka, A, Uchihashi, T., Asano, T., Ando, T., and Fukumori, Y
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Journal Title
J. Mol. Biol
Volume: 422
Pages: 300-309
DOI
Peer Reviewed
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