局所的外部シグナル導入による、大腸菌の誘引応答時間の計測
| Project/Area Number |
12J09327
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Biophysics
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐川 貴志 東北大学, 大学院生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2012 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | chemotaxis / E. coli / bacteria / microscopy / signal transduction / signal amplification / E.coli |
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| Research Abstract |
「研究の目的」
同一細胞上の複数のべん毛モーターの、外部シグナル導入に対する回転方向変化を観測することで、外部シグナルに応じた細胞内シグナルがどのように細胞内を伝達していくかを明らかにし、細胞の情報処理システムを理解する。
「研究実績」
・新規光学系を開発することで、大腸菌の細胞周囲に僅かミリ秒の時間で, 局所的に外部シグナルを導入することが可能となった。また、導入した外部シグナル濃度の定量方法を確立することができた。
・外部シグナルの導入に対する、細胞の応答時間を高い時間分解能で計測することに初めて成功した。
・細胞の応答時間の距離依存性から、細胞内シグナルが、シグナルの発信源からべん毛モーターへと方向性を持って伝達される様子が明らかになった。また、距離依存性から導出される拡散係数は、これまでの研究で報告さえているシグナルの拡散係数に一致し、細胞内の情報伝達の本質が細胞内シグナル分子の拡散であることが明らかになった。これらの結果により、大腸菌の細胞内情報伝達の動態を初めて明らかにすることができた。
・細胞応答の時間内訳を、細胞の酵素反応に要する時間、情報伝達に要する時間に分解して解析することに初めて成功した。
・細胞の応答を引き起こす、外部シグナル濃度の閾値を一細胞計測により初めて計測することができた。
・大腸菌の外部シグナル濃度上昇, 下降に対する刺激感受性を1細胞レベルで初めて評価することに抵抗し, 過渡的な外部シグナル濃度上昇, 下降に対する大腸菌の生理応答に, ヒステリシスが存在しないことが明らかになった.
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
