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2014 Fiscal Year Annual Research Report

極限環境下にある超好熱始原菌の運動観察

Publicly Offered Research

Project AreaHarmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
Project/Area Number 25117511
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

西山 雅祥  京都大学, 白眉センター, 准教授 (10346075)

Project Period (FY) 2013-06-28 – 2015-03-31
Keywords運動マシナリー / 真正細菌 / 超好熱始原菌 / 分子モーター / 分子機械 / ナノバイオ
Outline of Annual Research Achievements

超好熱菌は至適生育温度が80°C以上の微生物として定義されており、古細菌の多くに加えて、真正細菌の中ではAquifex属などが含まれている。Aquifex属は16S rRNA系統解析から真正細菌の中でも最も初期に分岐したことが示されている。研究代表者がこれまで開発してきた装置を用いれば、高温、高圧、嫌気条件といった極限環境を顕微鏡下につくりだし、菌体の様子をリアルタイムで観察できる。平成26年度は、真正細菌の中で遺伝的・構造的に広く保存された運動器官であるべん毛に着目し、Aquifex属の代表例であるA. aeolicusの運動マシナリーを調べる研究を行った。Huber博士から提供していただいたA. aeolicusの野生株を対数増殖期まで生長させ、培地内での遊泳運動を顕微観察した。その結果、多くのA. aeolicusは遊泳運動を示さなかったものの、一部の菌体は培地内をほぼまっすぐに泳ぐことが明らかになった。その遊泳速度は至適生育温度である85℃では約90µm/sであり、その速度は温度とともに低下した。菌体の電子顕微鏡撮影を行ったところ、少数の菌体からは細胞の片方の極から主として1本の鞭毛繊維が生えているのが観察された。多くの細胞本体からはべん毛繊維は見られなかったものの、この結果は光学顕微鏡下で遊泳運動を示す菌体が少なかったことと一致する。以上の結果から、A. aeolicusは細胞の局部にあるべん毛繊維を運動マシナリーとして利用して遊泳運動を行っていると考えられる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Journal Article] 高圧力顕微鏡法による細菌運動観察2015

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Journal Title

      高圧バイオサイエンスとバイオテクノロジー

      Volume: 印刷中 Pages: 7 pages

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] タンパク質間相互作用を力学刺激で操作する2014

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 49 Pages: 782-784

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Viewing the rotation of molecular motors at high pressure.2014

    • Author(s)
      Okuno D., Nishiyama, M., Noji H.
    • Journal Title

      Asia Pacific Physics Newsletter

      Volume: 3 Pages: 25

  • [Presentation] 極限環境を泳ぐ微生物を観察する2015

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Organizer
      第20回べん毛交流会
    • Place of Presentation
      合歓の郷ホテル&リゾート
    • Year and Date
      2015-03-01 – 2015-03-03
  • [Presentation] 細胞性粘菌の高圧処理からの回復過程で顕著な糸状仮足突出はアクチンTyr143変異で増大する2015

    • Author(s)
      五味渕由貴, 西山雅祥, 加藤薫, 大貫貴広, 上田太郎, 若林健之
    • Organizer
      2015年生体運動合同班会議
    • Place of Presentation
      学習院大学
    • Year and Date
      2015-01-07 – 2015-01-09
  • [Presentation] Na+駆動型細菌べん毛モーターの運動解析2015

    • Author(s)
      西山雅祥, 下田義樹, 木村佳文, 寺嶋正秀, 本間道夫, 小嶋誠司
    • Organizer
      2015年生体運動合同班会議
    • Place of Presentation
      学習院大学
    • Year and Date
      2015-01-07 – 2015-01-09
  • [Presentation] 力学刺激で細胞運動を操作する2014

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Organizer
      第103回生命機能研究科コロキウム
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2014-12-10
    • Invited
  • [Presentation] 高圧力を用いたタンパク質分子機械の運動変調イメージング2014

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • Invited
  • [Presentation] Manipulating the molecular machinery by water molecules of the hydration2014

    • Author(s)
      Nishiyama M.
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • Invited
  • [Presentation] Motility of Thermococcus kodakaraensis cells at extreme environmental conditions2014

    • Author(s)
      Nishiyama M., Tsukamoto R., Yagi T., Kikkawa M., Imanaka T., Kanai T.
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] Dictyostelium cells carrying the plasmids to express mutant actin (Tyr143Phe) are more susceptible to high-pressure treatment2014

    • Author(s)
      Gomibuchi Y., Ohnuki T., Uyeda T.Q.P., Nishiyama M. & Wakabayashi T.
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Presentation] Development of a New High-pressure Microscope2014

    • Author(s)
      Nishiyama M.
    • Organizer
      Manipulation of Integrated Molecular Reaction Processes in living cells
    • Place of Presentation
      The Consortium of Universities in Kyoto
    • Year and Date
      2014-09-02
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内で働く分子マシンを細胞外からあやつる2014

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Organizer
      法政大学ナノテクセミナー
    • Place of Presentation
      法政大学
    • Year and Date
      2014-08-07
    • Invited
  • [Presentation] Single molecule analysis of ATP-driven molecular motors at high pressure2014

    • Author(s)
      Nishiyama M.
    • Organizer
      7th Internatioal Meeting on Biomolecules under Pressure
    • Place of Presentation
      Montpelier, France
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-18
    • Invited
  • [Presentation] 高圧力顕微鏡の開発2014

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Organizer
      新学術領域「運動超分子が織りなす調和と多様性」第二回全体会議
    • Place of Presentation
      旭川クリスタルホール
    • Year and Date
      2014-06-16 – 2014-06-18
  • [Presentation] 極限環境下にある超好熱始原菌の運動観察2014

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Organizer
      新学術領域「運動超分子が織りなす調和と多様性」第二回全体会議
    • Place of Presentation
      旭川クリスタルホール
    • Year and Date
      2014-06-16 – 2014-06-18
  • [Presentation] タンパク質分子機械の力学変調イメージング2014

    • Author(s)
      西山雅祥
    • Organizer
      第259回光ナノサイエンス特別講義
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2014-04-30
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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