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2016 Fiscal Year Annual Research Report

べん毛を持たずに高速遊泳運動をするバクテリア

Publicly Offered Research

Project AreaHarmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
Project/Area Number 15H01329
Research InstitutionGakushuin University

Principal Investigator

中根 大介  学習院大学, 理学部, 助教 (40708997)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywordsシアノバクテリア / IV型線毛 / スピロプラズマ / 遊泳運動 / 磁性細菌 / アーキア / 光学顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,一部のシアノバクテリアで見られるべん毛非依存型の遊泳運動について研究を展開させた。べん毛を使わない遊泳運動は,その現象自体が他に類をみないほどユニークな現象と言える.バクテリアの生体運動の中で,べん毛に依らず,らせん形状をとらずに遊泳運動をするものは,シネココッカス以外に見つかっていない.当該年度は,この研究については,一定の成果は得られたものの,現時点では論文というかたちにまとめるだけの成果は出せていない。一方,計画班・公募班との共同研究が大きく進展した。これは,本領域の目的の1つである新たな生体運動の研究分野の開拓という点で,貢献ができたのではないかと考えている。
1.磁気ピンセットを用いて,磁性細菌の磁極を人為的に反転させることに成功した。2.シネコシスティスがもつIV型線毛の光シグナルによる制御機構を明らかにした。3.スピロプラズマのべん毛非依存的な遊泳について,らせん反転と,それに伴うキンク伝搬の仕組みを明らかにした。4.好熱菌のIV型線毛依存的な運動を最適化し、その動態を画像化した。5.肺炎マイコプラズマの運動装置におけるナノレベルの変位を光学顕微鏡下で検出する方法を確立した。6.バクテロイデス門細菌が集団で滑走運動をするときに,巨大な渦構造を形成することを明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Asymmetric distribution of type IV pili triggered by directional light in unicellular cyanobacteria2017

    • Author(s)
      Daisuke Nakane and Takayuki Nishizaka
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chemotaxis without Conventional Two-Component System, Based on Cell Polarity and Aerobic Conditions in Helicity-Switching Swimming of Spiroplasma eriocheiris2017

    • Author(s)
      Peng Liu, Huajun Zheng, Qingguo Meng, Natsuho Terahara, Wei Gu, Shengyue Wang, Guoping Zhao, Daisuke Nakane, Wen Wang, and Makoto Miyata
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 8 Pages: 58

    • DOI

      doi: 10.3389/fmicb.2017.00058

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Direct observation of rotation and steps of the archaellum of swimming halophilic archaea2016

    • Author(s)
      Yoshiaki Kinosita, Nariya Uchida, Daisuke Nakane and Takayuki Nishizaka
    • Journal Title

      Nature Microbiology

      Volume: 1 Pages: 16148

    • DOI

      doi:10.1038/nmicrobiol.2016.148

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Directed Binding of Gliding Bacterium, Mycoplasma mobile, Shown by Detachment Force and Bond Lifetime2016

    • Author(s)
      Akihiro Tanaka, Daisuke Nakane, Masaki Mizutani, Takayuki Nishizaka and Makoto Miyata
    • Journal Title

      MBio

      Volume: 7 Pages: e00455-16

    • DOI

      doi: 10.1128/mBio.00455-16

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 這う バクテリア Move?2017

    • Author(s)
      中根大介
    • Organizer
      第90回 日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-21
  • [Presentation] Asymmetric Distribution of Type IV Pili Triggered by Directional Light in Unicellular Cyanobacteria2017

    • Author(s)
      Daisuke Nakane, Takayuki Nishizaka
    • Organizer
      Bacterial Flagella, Injectisomes and Type III Secretion Systems
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2017-03-01 – 2017-03-04
  • [Presentation] 局所的な光照射により誘起されるスピロプラズマのらせん変化2017

    • Author(s)
      伊藤竜朗、Wen Wang、中根大介、西坂崇之
    • Organizer
      2017年 生体運動研究合同班会議
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2017-01-06 – 2017-01-08
  • [Presentation] 光刺激によりシアノバクテリアのIV型線毛は非対称に伸長する2016

    • Author(s)
      中根大介、西坂崇之
    • Organizer
      第42回 生体エネルギー研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2016-12-19 – 2016-12-21
  • [Presentation] Dynamics of Type IV pili controlled by light direction in unicellular cyanobacteria2016

    • Author(s)
      Daisuke Nakane and Takayuki Nishizaka
    • Organizer
      第54回 日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [Presentation] Reversal motion of Spiroplasma induced by partial illumination2016

    • Author(s)
      Tatsuro Itou, Daisuke Nakane, Wen Wang and Takayuki Nishizaka
    • Organizer
      第54回 日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [Presentation] Unitary steps of supramolecular-motility machineries in gliding bacteria and swimming archaea2016

    • Author(s)
      Yoshiaki Kinosita, Nakane Daisuke, Nariya Uchida, Makoto Miyata, Takayuki Nishizaka
    • Organizer
      第54回 日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [Presentation] Visualization of flagellar rotation during magnetotactic motility using Magnetospirillum magneticum AMB-12016

    • Author(s)
      S. Kawamura, Y. Takaoka, A. Taoka, D. Nakane, T. Nishizaka, Y. Fukumori
    • Organizer
      Magnetotactic bacteria: 5th international meeting
    • Place of Presentation
      Marseille (France)
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Polarity of bacterial nano-compass reversed by magnetic tweezers2016

    • Author(s)
      S. K’zoo, D. Nakane, Y. Fukumori, A. Taoka, and T. Nishizaka
    • Organizer
      Magnetotactic bacteria: 5th international meeting
    • Place of Presentation
      Marseille (France)
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バクテリアがもつナノサイズのコンパスの極性を逆転させる2016

    • Author(s)
      葛生祥平、中根大介、福森義宏、田岡東、西坂崇之
    • Organizer
      第10回 細菌学若手コロッセウム
    • Place of Presentation
      草津
    • Year and Date
      2016-07-31 – 2016-08-02

URL: 

Published: 2018-01-16  

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