| 研究課題/領域番号 |
17KT0026
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
構成的システム生物学
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| 研究機関 | 法政大学 |
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研究代表者 |
川岸 郁朗 法政大学, 生命科学部, 教授 (80234037)
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| 研究分担者 |
西山 雅祥 近畿大学, 理工学部, 准教授 (10346075)
北尾 彰朗 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30252422)
今田 勝巳 大阪大学, 理学研究科, 教授 (40346143)
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| 研究期間 (年度) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | べん毛モーター / 走化性 / 回転制御 / 二成分制御系 / 圧力 / 蛋白質構造 / MD / 細菌 / 大腸菌 / コレラ菌 / モーター制御 / 蛋白質間相互作用 / タンパク質間相互作用 / 光学顕微鏡 / 結晶構造解析 / MD計算 |
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| 研究成果の概要 |
シグナル伝達タンパク質CheYが細菌べん毛モーターの回転方向を制御するメカニズムの解明を目指した．まず，大腸菌モーターの回転が，高圧力下で一方向に固定される現象に着目した．変異体を用いた実験とMDシミュレーションにより，この現象がCheYとモータータンパク質FliMの親和性の低下に起因することが示され，この相互作用が回転制御の決定的ステップであると結論された．つぎに，コレラ菌極べん毛モーターに関して，キメラFliMとその変異体を大腸菌内で発現させる，構成的アプローチを用いて解析した．その結果，極毛性細菌の忌避応答は，モーター回転方向制御の協同性が低く調整されることにより実現されると結論された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細菌べん毛モーターは，細胞膜を介したイオン流のエネルギーを利用する回転分子機械である．その作動原理を解明することで，人工ナノデバイスの開発や新たなドラッグデリバリー手法の開発などに繋がると注目されている．べん毛モーターのユニークな性質として，外部からの刺激により，イオン流の向きを変えずに瞬時に回転方向をスイッチできることが挙げられる．このスイッチに関わるタンパク質は同定されているが，スイッチの分子機構は未解明である．本研究では，多角的なアプローチによりスイッチ機構に関する本質的知見を得た．
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