2021 Fiscal Year Annual Research Report
合成細菌における再構築から明らかにするスピロプラズマ遊泳運動メカニズムとその起源
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21J23306
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
木山 花 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | MreB / 細菌アクチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究開始までの準備期間に、合成細菌に遊泳運動を付与するスピロプラズマの６つの細胞骨格タンパク質（５つのMreB、フィブリルタンパク質）についてそれぞれの欠損株を作製し、光学顕微鏡観察、合成細菌に構築された運動の解析を行なった。フィブリルタンパク質欠損株においてもスピロプラズマとよく似たらせん状の細胞形態と動きがみられたことから、遊泳運動を駆動する力を発生しているのは細菌アクチンであるMreBである可能性が高いことが示唆された。そのため、初年度である2021年度はスピロプラズマの５種類のMreBに注目し様々な組み合わせで合成細菌に導入することで、らせん状の細胞形態や動きが再構築される最小の遺伝子セットを探索した。5つのMreBのどのMreBにおいても1つだけでは動きはみられなかったが、２種類の異なるMreBの組み合わせ10通りのうち４通りの組み合わせで、らせん形状と動きが再構築されることが明らかになった。スピロプラズマの5つのMreBはアミノ酸配列の類似性からMreB1-MreB4, MreB2-MreB5, MreB3の3つのグループに分けることができ、動きがみられたのは5-4, 5-1, 2-4, 2-1の4通りで、異なるグループに属するMreBの組み合わせのときのみであった。これらの結果を筆頭著者としてまとめたプレプリントが２０２１年１１月にBioRxivに公開された。さらに学術雑誌に投稿し、現在審査中である。
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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
目標としていた動きを示す最小の遺伝子セットの探索に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は合成細菌に遊泳運動を付与する組み合わせの配列にランダムに変異を導入し、遊泳運動のメカニズムと進化の起源を探索する。
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