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磁性細菌細胞内で新規に合成された磁気オルガネラと細胞骨格の相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0145
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
研究機関金沢大学

研究代表者

田岡 東  金沢大学, 生命理工学系, 准教授 (20401888)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード細胞骨格 / 磁気感知 / 原核細胞オルガネラ / 細菌 / 磁気微粒子 / イメージング
研究成果の概要

本研究では、磁性細菌のマグネトソームの生細胞イメージング技術と、海外共同研究者のマグネトソームの形成制御技術を用いて、新規に合成されたマグネトソームの細胞内配置過程を解析した。その結果、形成初期のマグネトソーム動態の観察に成功し、マグネトソームは2つの独立した機構によって、細胞内に直鎖状に配置されることが明らかになった。また、マグネトソーム形成初期に起こる蛋白質相互作用を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オルガネラの細胞骨格による制御は、真核細胞ではよく研究されているが、細菌オルガネラの細胞骨格による制御についての研究は、端緒についたばかりである。本研究で、明らかになったマグネトソーム配置メカニズムは、細菌の細胞内磁気感知センサーの構築機構に新たな知見をもたらすだけでなく、細菌オルガネラの制御技術開発の基盤となることが期待できる。また、本研究で開発された細菌オルガネラの生細胞内観察技術は、磁性細菌以外の他の細菌オルガネラにも応用できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 9件、 招待講演 6件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of California, Berkeley(アメリカ合衆国)2019

    • 年月日
      2019-03-23
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometrical Characterization of Glass Nanopipettes with Sub-10 nm Pore Diameter by Transmission Electron Microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Shigyou Kazuki、Sun Linhao、Yajima Riku、Takigaura Shohei、Tajima Masashi、Furusho Hirotoshi、Kikuchi Yousuke、Miyazawa Keisuke、Fukuma Takeshi、Taoka Azuma、Ando Toshio、Watanabe Shinji
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 号: 23 ページ: 15388-15393

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c02884

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細菌が放出するナノサイズの細胞外膜小胞を視る2020

    • 著者名/発表者名
      菊池洋輔、田岡東
    • 雑誌名

      生物工学

      巻: 98(7) ページ: 357-360

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diversity of physical properties of bacterial extracellular membrane vesicles revealed through atomic force microscopy phase imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi Yousuke、Obana Nozomu、Toyofuku Masanori、Kodera Noriyuki、Soma Takamitsu、Ando Toshio、Fukumori Yoshihiro、Nomura Nobuhiko、Taoka Azuma
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 12 号: 14 ページ: 7950-7959

    • DOI

      10.1039/c9nr10850e

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 細菌表層の形状と物性の変化をダイナミックに観察する、生細胞高速AFMイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      田岡 東
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会 ウェビナー「細菌の表層変化を捉え、可視化する!」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マグネトソームタンパク質MamJはマグネトソーム配置のためにMamK細胞骨格の重合を制御する2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤 拓海,菊池 洋輔,福森 義宏,田岡 東
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 生きた細菌表面に結合した細胞外膜小胞の物性測定2021

    • 著者名/発表者名
      菊池 洋輔,市中 佑樹,豊福 雅典,尾花 望,野村 暢彦,田岡 東
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 両毛性磁性細菌Magnetospirillum magneticum AMB-1のべん毛運動のイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      江口 友佳子,高岡 祐太,川村 想,福森 義宏,田岡 東
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細菌の磁気コンパス -マグネトソーム形成の生細胞イメージング-2020

    • 著者名/発表者名
      田岡 東, 福森 義宏
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会年会 シンポジウム「磁覚と磁気応答生体物質の生物物理学」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速AFMを用いた磁性細菌の細胞骨格結合タンパク質MamJの機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      齋藤 拓海, 菊池 洋輔, 福森 義宏, 田岡 東
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡の位相イメージングを用いたParacoccus denitrificans細胞に結合した膜小胞の解析2020

    • 著者名/発表者名
      菊池 洋輔, 市中 佑樹, 豊福 雅典, 尾花 望, 野村 暢彦, 田岡 東
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of pH regulation in magnetotactic bacteria using pH-sensitive fluorescent protein2020

    • 著者名/発表者名
      江口 友佳子, 田岡 東, 福森 義宏
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular machinery for subcellular positioning of bacterial magnetic organelle2020

    • 著者名/発表者名
      Taoka, A.
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会シンポジウム「バクテリアの表層構造の構築と機能」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging of Dynamic Polymerization of Actin-Like Protein MamK for Bacterial Organelle Magnetosome Positioning.2019

    • 著者名/発表者名
      Taoka, A., Kikuchi, Y., and Fukumori Y.
    • 学会等名
      ASM microbe 2019 (米国微生物学会大会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct imaging of membrane vesicle-mediated cell-to-cell communication using high-speed AFM2019

    • 著者名/発表者名
      菊池 洋輔, 市中 佑樹, 豊福 雅典, 尾花 望, 古寺 哲幸, 安藤 敏夫, 福森 義宏, 野村 暢彦, 田岡 東
    • 学会等名
      第92回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノサイズの磁石を作る細菌-磁性細菌の生物学2019

    • 著者名/発表者名
      田岡 東
    • 学会等名
      Berkeley Japanese Academic Network (BJAN) 第55回交流会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular machinery for bacterial magnetic organelle positioning2019

    • 著者名/発表者名
      Taoka, A.
    • 学会等名
      Ames Laboratory Seminar (米国エネルギー省エイムズ研究所セミナー)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Measuring magnetosomal pH in living magnetotactic bacterial cell2018

    • 著者名/発表者名
      A. Taoka, Y. Eguchi, Y. Kikuchi, Y. Fukumori
    • 学会等名
      The 6th International Meeting on Magnetotactic Bacteria (MTB 2018 meeting)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] pH imaging in living prokaryotic cells and organelles using pH sensitive fluorescent proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Eguchi, A. Taoka, Y. Fukumori
    • 学会等名
      The 6th International Meeting on Magnetotactic Bacteria (MTB 2018 meeting)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of MamK polymerization using high-speed atomic force microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kikuchi, Z. Oestricher, A. Taoka, Y. Fukumori
    • 学会等名
      The 6th International Meeting on Magnetotactic Bacteria (MTB 2018 meeting)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Subcellular localization of MamQ in Magnetospirillum magneticum AMB-12018

    • 著者名/発表者名
      M. Omura, A. Taoka, Y. Fukumori
    • 学会等名
      The 6th International Meeting on Magnetotactic Bacteria (MTB 2018 meeting)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Live-cell imaging of flagellar rotation during magnetotactic motility2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Takaoka, A. Taoka, Y. Fukumori
    • 学会等名
      The 6th International Meeting on Magnetotactic Bacteria (MTB 2018 meeting)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analyses of MamJ which is cytoskeleton associating protein for magnetosome positioning2018

    • 著者名/発表者名
      I. Yamazaki, A. Taoka, Y. Fukumori
    • 学会等名
      The 6th International Meeting on Magnetotactic Bacteria (MTB 2018 meeting)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁性細菌の走磁性運動におけるべん毛回転運動の生細胞イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      髙岡祐太、田岡東、福森義宏
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速原子間力顕微鏡を用いた磁性細菌の細胞骨格タンパク質MamKの重合特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      田岡 東、菊池 洋輔、福森 義宏
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] pH感受性蛍光蛋白質を用いた原核細胞およびオルガネラ内のpH蛍光イメージング解析2018

    • 著者名/発表者名
      江口 友佳子、田岡 東、福森 義宏
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 原核細胞オルガネラの細胞内配置に関わる細胞骨格および新奇細胞骨格結合タンパク質の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      山崎 いづみ、菊池 洋輔、田岡 東、福森 義宏
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 金沢大学 生体分子生理学研究室

    • URL

      http://pronet.w3.kanazawa-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 金沢大学生体分子生理学研究室ホームページ

    • URL

      http://pronet.w3.kanazawa-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-01-25   更新日: 2022-01-27  

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