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細菌III型分泌の構造動態

研究課題

研究課題/領域番号 15H02386
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

今田 勝巳  大阪大学, 理学研究科, 教授 (40346143)

研究分担者 川岸 郁朗  法政大学, 生命科学部, 教授 (80234037)
連携研究者 南野 徹  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (20402993)
川本 晃大  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 研究員 (90631523)
川口 辰也  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (10314353)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
40,690千円 (直接経費: 31,300千円、間接経費: 9,390千円)
2017年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2016年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2015年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
キーワード構造生物学 / 生物物理 / 細菌 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 蛋白質輸送
研究成果の概要

病原細菌の多くは、III型分泌系を用いて病原性分子を宿主細胞へ直接送り込み、宿主の生理機能を制御することで感染する。我々は III型分泌の分子機構を明らかにするため、べん毛III型輸送装置を対象とし、電子顕微鏡解析、結晶構造解析、AFM、反転膜小胞(IMV)を用いた機能解析によりIII型分泌の構造動態の解明を目指した。その結果、輸送ATPase複合体の構造と新規の役割、輸送シャペロンがダイナミックな構造変化により輸送を制御するしくみ、輸送ゲート形成過程の解明、輸送スイッチングが起こる新規分子機構、輸送基質どうしによる輸送制御といった、III型輸送における新たな概念、知見を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (59件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (49件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The Helix Rearrangement in the Periplasmic Domain of the Flagellar Stator B Subunit Activates Peptidoglycan Binding and Ion Influx2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima Seiji, Takao Masato, Almira Gaby, Kawahara Ikumi, Sakuma Mayuko, Homma Michio, Kojima Chojiro, Imada Katsumi.
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 26 号: 4 ページ: 590-598

    • DOI

      10.1016/j.str.2018.02.016

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Preparation of the Fragment Proteins of the Flagellar Components Suitable for X-Ray Crystal Structure Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Imada Katsumi
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1593 ページ: 97-103

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6927-2_7

    • ISBN
      9781493969265, 9781493969272
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assembly and stoichiometry of the core structure of the bacterial flagellar type III export gate complex2017

    • 著者名/発表者名
      Fukumura Takuma、Makino Fumiaki、Dietsche Tobias、Kinoshita Miki、Kato Takayuki、Wagner Samuel、Namba Keiichi、Imada Katsumi、Minamino Tohru
    • 雑誌名

      PLOS Biology

      巻: 15 号: 8 ページ: e2002281-e2002281

    • DOI

      10.1371/journal.pbio.2002281

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bacterial flagellar axial structure and its construction2017

    • 著者名/発表者名
      Imada Katsumi
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: 10 号: 2 ページ: 559-570

    • DOI

      10.1007/s12551-017-0378-z

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural differences in the bacterial flagellar motor among bacterial species2017

    • 著者名/発表者名
      Terashima Hiroyuki、Kawamoto Akihiro、Morimoto Yusuke V.、Imada Katsumi、Minamino Tohru
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 14 号: 0 ページ: 191-198

    • DOI

      10.2142/biophysico.14.0_191

    • NAID

      130006252950

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rearrangements of α-helical structures of FlgN chaperone control the binding affinity for its cognate substrates during flagellar type III export.2016

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, M., Nakanishi, Y., Furukawa, Y., Namba, K., Imada, K., Minamino, T.
    • 雑誌名

      Mol. Microbiol.

      巻: 101 号: 4 ページ: 656-670

    • DOI

      10.1111/mmi.13415

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Insight into the flagella type III export revealed by the complex structure of the type III ATPase and its regulator.2016

    • 著者名/発表者名
      Imada, K., Minamino, T., Uchida, Y., Kinoshita, M., Namba, K.
    • 雑誌名

      Proc. Natl Acad. Sci. USA

      巻: 113(13) 号: 13 ページ: 3633-3638

    • DOI

      10.1073/pnas.1524025113

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 蛍光を用いたべん毛III型蛋白質輸送の計測2018

    • 著者名/発表者名
      戸野侃,高田啓矢,寺島浩行,田端和仁,上野博史,野地博行,今田勝巳
    • 学会等名
      第23回べん毛研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] べん毛先端のキャップ構造.2018

    • 著者名/発表者名
      木田葵,牧野文信,木下実紀, 宮田知子, 加藤貴之, 南野徹, 難波啓一, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第23回べん毛研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細菌べん毛FlgGの全長構造とディスタルロッドの構造2018

    • 著者名/発表者名
      西條由見子, 松波秀行, 難波啓一, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第23回べん毛研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜小胞を用いた細菌べん毛軸構造の in vitro での構築2018

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行, 巽千夏, 川本晃大, 南野徹, 今田勝巳
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] べん毛フィラメントキャップの構造2018

    • 著者名/発表者名
      木田葵、牧野文信、木下実紀、宮田知子、加藤貴之、難波啓一、南野徹、今田勝巳
    • 学会等名
      第5回生命分子科学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] X 線と電子線の相補利用で解明するべん毛軸構造2017

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳
    • 学会等名
      蛋白質研究所セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] べん毛モーターMS リングの内側部位を形成するFliF 断片の構造解析.2017

    • 著者名/発表者名
      竹川宜宏、佐久間麻由子、小嶋誠司、本間道夫、今田勝巳.
    • 学会等名
      第14回21世紀大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Structure and assembly of bacterial flagellar axial proteins2017

    • 著者名/発表者名
      Imada K
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌III型輸送装置の構造と輸送のしくみ2017

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳
    • 学会等名
      第26回WSフォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌べん毛 III 型分泌装置によるタンパク質輸送の in vitro 再構成2017

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行、 川本晃大、 巽千夏、 難波啓一、 南野徹、 今田勝巳
    • 学会等名
      第54回日本細菌学会中部支部総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜小胞を用いた細菌べん毛III型分泌装置によるタンパク質輸送のin vitro再構成2017

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行、川本晃大、巽千夏、難波啓一、南野徹、今田勝巳
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜小胞を用いた細菌べん毛軸構造のin vitroでの構築2017

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行、巽千夏、川本晃大、南野徹、今田勝巳
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第43回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The role of a flexible linker of FlhA in substrate specificity switching of the bacterial flagellar type III export apparatus2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue Y, Kida M, Kinoshita M, Imada K, Namba K, Minamino T.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative analysis of the flagellar type III protein export using the inverted membrane vesicles.2017

    • 著者名/発表者名
      Tono T, Terashima H, Tabata K, Ueno H, Noji H, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Purification and reconstitution of the flagellar type III protein export apparatus.2017

    • 著者名/発表者名
      Terashima H, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Structural basis of the mechanical properties of the flagellar distal rod and the hook.2017

    • 著者名/発表者名
      Saijo-Hamano Y, Matsunami H, Namba K, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜を用いたべん毛III型蛋白質輸送の定量測定.2017

    • 著者名/発表者名
      戸野侃、寺島浩行、田端和仁、上野博史、野地博行、今田勝巳
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第43回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] べん毛のin vitro構築.2017

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳.
    • 学会等名
      生体運動研究合同班会議2017
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In vitro observation of the bacterial flagellar type III protein export.2017

    • 著者名/発表者名
      Imada K.
    • 学会等名
      OIST International Workshop on Bacterial Flagella, Injectisomes and Type III Secretion Systems
    • 発表場所
      OIST (Onna Okinawa)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Conformational rearrangement of FlhA is critical for flagellar type III protein export.2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue Y, Kinoshita M, Kitano A, Imada K, Namba K, Minamino T.
    • 学会等名
      OIST International Workshop on Bacterial Flagella, Injectisomes and Type III Secretion Systems
    • 発表場所
      OIST (Onna Okinawa)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In Vitro Reconstitution of the Protein Export of the Flagellar TypeIII Secretion System by Using the Inverted Membrane Vesicles.2017

    • 著者名/発表者名
      Terashima H, Kawamoto A, Tatsumi C, Namba K, Minamino T, Imada K.
    • 学会等名
      OIST International Workshop on Bacterial Flagella, Injectisomes and Type III Secretion Systems
    • 発表場所
      OIST (Onna Okinawa)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細菌べん毛III型輸送装置の構造と輸送機構.2017

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳.
    • 学会等名
      第4回生命分子科学研究会
    • 発表場所
      ホテル鹿の湯 (札幌)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細菌べん毛III型輸送装置の構造と輸送機構.2017

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳.
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター (仙台)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular basis for dynamic structural properties of the C ring in the bacterial flagellar motor.2016

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Furukawa Y, Imada K, Namba K, Minamino T.
    • 学会等名
      Gordon research conference “Sensory transduction in microorganisms”
    • 発表場所
      Ventura beach Marriott (Ventura, USA)
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛋白質輸送体の中に存在する、回転分子モーターによく似た複合体.2016

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行,川本晃大, 巽千夏, 難波啓一, 南野徹, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡で調べる回転分子モーターの構造ダイナミクス.2016

    • 著者名/発表者名
      内橋貴之,今村元紀, 村田武士, 飯野亮太, 今田勝巳, 横山謙, 安藤敏夫.
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] III型輸送装置による蛋白質輸送の計測.2016

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳.
    • 学会等名
      産学高分子研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細菌べん毛のin vitroでの再構築.2016

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳.
    • 学会等名
      第6回分子モーター討論会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反転膜小胞を用いた細菌III型分泌装置による蛋白質輸送の再構成.2016

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行,川本晃大, 巽千夏, 難波啓一, 南野徹, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜小胞を用いた細菌III型分泌装置によるタンパク質輸送の定量解析.2016

    • 著者名/発表者名
      戸野侃, 寺島浩行, 田端和仁, 上野博史, 松田知己, 永井健治, 野地博行, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In vitro reconstitution of the bacterial flagellar type III protein export.2016

    • 著者名/発表者名
      Terashima H, Tatsumi C, Kawamoto A, Namba K, Minamino T, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第54回年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Secretion order of the Class-II flagellar axial proteins analyzed by inverted membrane vesicles (IMV).2016

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Y, Tatsumi C, Terashima H, Minamino T, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第54回年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Conformational rearrangement of FlhA is critical for ordered protein export during flagellar assembly.2016

    • 著者名/発表者名
      Inoue Y, Ogawa Y, Kinoshita M, Imada K, Namba K, Minamino T.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第54回年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence detection of the flagellar type III protein export using the inverted membrane vesicles.2016

    • 著者名/発表者名
      Tono T, Terashima H, Tabata K, Ueno H, Matsuda T, Nagai T, Noji H, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第54回年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Observation of conformational dynamics of FliI by HS-AFM.2016

    • 著者名/発表者名
      Adachi K, Kishikawa J-I, Terashim H, Uchihashi T, Imada K, Yokoyama K, Ando T.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第54回年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光ラベルした細菌べん毛蛋白質のin vitro輸送測定系を用いた検出.2016

    • 著者名/発表者名
      戸野侃, 寺島浩行, 巽千夏, 川本晃大, 田端和仁, 上野博史, 松田知己, 永井健治, 野地博行, 難波啓一, 南野徹, 今田勝巳.
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第42回討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] べん毛づくりの進展.2016

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳
    • 学会等名
      第8回膜輸送体研究会
    • 発表場所
      新富良野プリンスホテル(富良野)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜を用いたべん毛軸構造の構築. べん毛モーター回転子リング複合体の動的機能構造.2016

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行, 巽千夏, 南野徹, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第21回べん毛研究交流会
    • 発表場所
      滝の湯(天童市 山形県)
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 作動中のべん毛輸送装置の可視化.2016

    • 著者名/発表者名
      松本雄大, 川本晃大, 巽千夏, 寺島浩行, 南野徹, 難波啓一, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第21回べん毛研究交流会
    • 発表場所
      滝の湯(天童市 山形県)
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] べん毛タンパク質輸送ゲートを構成するFliPの機能構造解析.2016

    • 著者名/発表者名
      1.福村拓真, 牧野文信, 加藤貴之, 今田勝巳, 難波啓一,南野徹.
    • 学会等名
      第21回べん毛研究交流会
    • 発表場所
      滝の湯(天童市 山形県)
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜小胞を用いたIII型分泌装置のin vitroタンパク質輸送計測2015

    • 著者名/発表者名
      寺島浩行, 川本晃大, 南野徹, 難波啓一, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランドホテル京近江(滋賀県 大津市)
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バクテリアFlgN シャペロンの機能構造スイッチの分子基盤2015

    • 著者名/発表者名
      木下実紀, 中西雄紀, 難波啓一, 今田勝巳, 南野徹
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランドホテル京近江(滋賀県 大津市)
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 反転膜ベシクルを用いたべん毛軸構造の構築2015

    • 著者名/発表者名
      巽千夏, 寺島浩行, 南野徹, 今田勝巳
    • 学会等名
      第12回21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      琵琶湖グランドホテル京近江(滋賀県 大津市)
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] An energy transduction mechanism of the bacterial flagellar type III secretion apparatus.2015

    • 著者名/発表者名
      Terashima H, Kawamoto A, Tatsumi C, Minamino T, Namba K, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Structure characterization of FliP, a component of flagellar type III protein export apparatus.2015

    • 著者名/発表者名
      Fukumura T, Makino F, Kato T, Imada K, Namba K, Minamino T.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Construction of the flagellar axial structure using inverted membrane vesicles.2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi C, Terashima H, Minamino T, Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Molecular basis for a structural switch of FlgN that regulates its chaperone activity.2015

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Nakanishi Y, Furukawa Y, Imada K, Namba K, Minamino T.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Molecular mechanism of the flagellar biogenesis revealed by in vitro transport assay system.2015

    • 著者名/発表者名
      Imada K.
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反転膜ベシクルを用いたべん毛軸構造の構築.2015

    • 著者名/発表者名
      巽千夏, 寺島浩行, 南野徹, 今田勝巳.
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸)
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 第15章 少数で製造をコントロール (少数性生物学)2017

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳(永井健治、冨樫祐一 編)
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      日本評論社
    • ISBN
      9784535788169
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 少数で製造を制御する -べん毛をいつどこで、何本生やす?-(実験医学 2017年12月号)2017

    • 著者名/発表者名
      今田勝巳, 小嶋誠司 (永井健治 企画)
    • 総ページ数
      137
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125024
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 世界初!細菌べん毛III型輸送装置ができるしくみを解明―全く新しいタイプの感染症薬の開発に期待 ―

    • URL

      http://www.sci.osaka-u.ac.jp/ja/topics/6107/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-10-18  

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