2016 Fiscal Year Annual Research Report
スピロヘータ運動の変形と力学
Publicly Offered Research
| Project Area | Harmonized supramolecular machinery for motility and its diversity |
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| Project/Area Number |
15H01307
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 修一 東北大学, 工学研究科, 助教 (90580308)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | スピロヘータ / レプトスピラ / べん毛 / べん毛モーター / 細菌運動 / 顕微計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，細胞の内部にべん毛を持つらせん形細菌スピロヘータ（レプトスピラ）の推進力発生機構の解明を目指すものである．平成28年度には，当初予定した下記1，2に加え，27年度に達成できなかった「細胞表面の動態解析」に成功した．また，27年度に前倒しで行った「運動変異体の解析」を更に進めた。
１．運動・べん毛の多型変換・構造の解析：レプトスピラべん毛の単離が可能となった．野生型株とべん毛変異体のべん毛を電子顕微鏡法により比較したところ，野生型べん毛がコイル状に湾曲しているのに対し，変異型べん毛は直線を呈することが分かった．
２．運動モデルの構築：レプトスピラは，コイル状菌体（PC），らせん状前方末端（Spiral end），鉤状後方末端（Hook end）をそれぞれ回転させながら推進する．27年度に得た「PCとHook endの間に強い相関がある」という結果を再現するモデルを提案した（Under revision）。
３．細胞表面の動態解析：抗LPS抗体を直径200nmの金コロイドに修飾し，これをレプトスピラ菌体に標識したところ，明らかに金コロイドが菌体軸に沿って動く様子を捉えることに成功した．この結果は，本菌の運動に外膜の動作が関わることを示した初めての成果である（In preparation）．
４．変異体の解析：上記変異体のゲノム解析の結果，本変異株はべん毛形態に関わると考えられているFcpA蛋白質を欠損していることが分かった．我々は，本変異株が野生型株に比べて弱いながらも有意な運動性を保持していることを発見し，詳細な運動解析を行った．その結果，レプトスピラが表面滑走運動を示すこと，推進力発生に対する螺旋運動の寄与が粘度依存的に変化することなど，これまでにない新しい実験データを多く得ることができた（In preparation）．
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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