2012 Fiscal Year Annual Research Report
「磁場」を感知するバクテリアの磁気オルガネラを支える細胞骨格
Publicly Offered Research
| Project Area | Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems |
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| Project/Area Number |
23111508
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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) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 磁性 / 細菌 / 微生物 / 細胞骨格 / オルガネラ / 磁性細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性細菌の細胞骨格蛋白質について、生化学、細胞生物学、分子生物学的研究により以下の成果が得られた。
１、光散乱法によりMamK重合反応を解析したところ、MamK の重合は、ATP存在下で促進されるが、ヌクレオチドの特異性は低く、GTP、CTP、UTP存在下でも重合が確認された。難加水分解性のATPアナログであるAMP-PNPやATP-gamma-S存在下では重合が促進されないことから、重合にはATPの加水分解が必要であることが示唆された。２、免疫染色の結果、MamK結合蛋白質であるMamJが、細胞内においてMamK細胞骨格繊維と共局在していることが示された。そこで、MamJをMamK重合反応液に加えたが、MamK重合反応への影響は確認できなかった。３、MamK欠損株の走磁性をSwimming assayを用いて調べたところ、野生株より走磁性が弱いことが明らかになった。また、MamK欠損株では対数増殖期の細胞中の磁鉄鉱の結晶数が少ないことが分かった。一方、MamKを発現させた相補株では、これらが野生株と同等になることから、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強く示唆された。４、チューブリン様蛋白質FtsZ-likeを精製し、その重合条件を検討した。その結果、FtsZ-likeが繊維を形成する確認し、その構造を電子顕微鏡で観察した。これらの結果から、磁性細菌の細胞骨格は、既知の細胞骨格とは異なる性質をもち、オルガネラ「マグネトソーム」の分配を担っていることが示唆された。
以上の成果に加えて、高速原子間力顕微鏡を用いて、細菌の細胞表面構造を観察を行った。その結果、本細菌の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、他の細菌の表層構造の動態観察への応用が期待できる。
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| Research Progress Status |
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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