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Elucidation of Mycoplasma pneumoniae type gliding mechanism using kinetic measurements

Research Project

Project/Area Number 18J15362
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biophysics
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

水谷 雅希  大阪市立大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords滑走運動 / 力測定 / マイコプラズマ肺炎 / 細胞接着 / エネルギー源 / ATP / シアル酸オリゴ糖 / ヒル係数 / 粘性 / マイコプラズマ
Outline of Annual Research Achievements

ヒト肺炎原因菌であるMycoplasma pneumoniaeは、宿主組織表面上にあるシアル酸オリゴ糖に結合し、表面上を滑走する。M. pneumoniaeの臨床分離株は、1型株と2型株に分類され、分離率の優位性が約10年周期で入れ替わることが知られている。これら二株は、接着タンパク質複合体を構成するP1アドヘジン等のアミノ酸配列に違いがあることが知られている。本研究では、1型株標準株のM129株と2型株標準株のFH株について、菌体の特徴や接着活性・滑走運動を解析した。
菌体の成育速度をフェノールレッドを指示薬とした培養液の色の変化で解析したところ、M129株とFH株の増殖速度はほとんど同じであった。菌体の形とサイズをネガティブ染色電子顕微鏡法で解析したところ、どちらも似た形状であったが、M129株はFH株に比べ、15%程度長軸方向に長かった。次に、シアル酸オリゴ糖をコートしたガラス面への菌体の結合数を測定したところ、M129株はFH株より約7.5倍も多く結合しており、M129株がより強い接着能をもつことが示唆された。また、そのガラス面上での滑走速度は、M129株が約2倍も速かった。さらに光ピンセットを用いて菌体の推進力を計測したところ、M129株が約24.0 pNであり、FH株は約19.7 pNであった。これらの結果から、M129株はより活発な滑走運動能をもつことが示唆され、それは宿主免疫から逃れるために役立つと考えられる。また、FH株に代表される2型株は、より強固なバイオフィルムを形成することが既に知られており、これもまた宿主免疫システムから自身を守ることに役立つと考えられる。以上のことから、1型株と2型株は宿主内での異なる生存戦略を用いている可能性が提案され、それはM. pneumoniae感染症に対する“株特異的な”対応策を開発する手助けをすることが期待される。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Funded Workshop (6 results)

  • [Journal Article] Behaviors and energy source of Mycoplasma gallisepticum gliding2019

    • Author(s)
      Mizutani M, Miyata M
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology

      Volume: 201 Issue: 19 Pages: e00397-19

    • DOI

      10.1128/jb.00397-19

    • NAID

      120006809403

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019950

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Behaviors and Energy Source of Mycoplasma gallisepticum Gliding2019

    • Author(s)
      Mizutani Masaki、Miyata Makoto
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: なし Pages: 620922-620922

    • DOI

      10.1101/620922

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] ヒト肺炎マイコプラズマ 1 型菌と2型菌における滑走運動の比較2020

    • Author(s)
      水谷雅希, 宮田真人.
    • Organizer
      第 93 回日本細菌学会総 会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparison of gliding motility and machinery between two standard type strains in Mycoplasma pneumoniae2019

    • Author(s)
      Mizutani M., Miyata M.
    • Organizer
      Workshop on Quantum Sensing & Biophotonics 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detailed measurements of gliding behavior in Mycoplasma gallisepticum2019

    • Author(s)
      水谷雅希, 宮田真人.
    • Organizer
      第 92 回日 本細菌学会総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Mycoplasma mobile 滑走運動の推進力2019

    • Author(s)
      水谷雅希, イシル トゥルム, 木下佳昭, 西坂崇之, 宮田真人.
    • Organizer
      日本マイコプラズマ学会第 46 回学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光ピンセットを用いた滑走細菌マイコプラズマの推進力測定2019

    • Author(s)
      水谷雅希, 木下佳昭, 西坂崇之, 宮田真人.
    • Organizer
      OCU 先端光科学シンポジウム
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト肺炎マイコプラズマ 1 型菌と2型菌における滑走運動の比較2019

    • Author(s)
      水谷雅希, 宮田真人.
    • Organizer
      第 72 回日本細菌学会関西 支部総会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Gliding ghost of Mycoplasma gallisepticum2019

    • Author(s)
      Mizutani M., Miyata M.
    • Organizer
      10th OCARINA International Symposium
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイコプラズマ・ガリセプティカムの滑走ゴースト2019

    • Author(s)
      水谷雅希, 宮田真人
    • Organizer
      生体運動研究合同班会議2019
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Detailed measurements of gliding behavior in Mycoplasma gallisepticum2019

    • Author(s)
      水谷雅希, 宮田真人
    • Organizer
      第92回日本細菌学会総会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Gliding Behavior Analyses of Mycoplasma gallisepticum2018

    • Author(s)
      Mizutani M., Miyata M.
    • Organizer
      9th OCARINA International Symposium
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gliding behavior analyses of Mycoplasma gallisepticum, Pneumoniae-type gliding mechanism2018

    • Author(s)
      Mizutani M., Miyata M.
    • Organizer
      Joint Congress of The 7th Meeting of the Asian Organization for Mycoplasmology (7th AOM), The 45th Meeting of the Japanese Society of Mycoplasmology (45th JSM)
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gliding Behavior Analyses of Mycoplasma gallisepticum2018

    • Author(s)
      Mizutani M., Miyata M.
    • Organizer
      22nd Congress of the International Organization for Mycoplasmology
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 第二のマイコプラズマ滑走運動,Mycoplasma gallisepticumの詳細解析2018

    • Author(s)
      水谷雅希, 宮田真人
    • Organizer
      生体運動研究合同班会議2018
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Detailed measurements of gliding behavior in Mycoplasma gallisepticum2018

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      Mizutani M., Miyata M.
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      第56回日本生物物理学会年会
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  • [Presentation] Mycoplasma gallisepticum滑走運動の計測とエネルギー源2018

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      水谷雅希, 宮田真人
    • Organizer
      第71回日本細菌学会関西支部総会・学術講演会
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  • [Funded Workshop] 10th OCARINA International Symposium2019

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  • [Funded Workshop] 22nd Congress of the International Organization for Mycoplasmology2018

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  • [Funded Workshop] Joint Congress of The 7th Meeting of the Asian Organization for Mycoplasmology (7th AOM), The 45th Meeting of the Japanese Society of Mycoplasmology (45th JSM)2018

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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