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シグナル伝達に働くイオン選択性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06159
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43040:生物物理学関連
研究機関九州工業大学

研究代表者

森本 雄祐  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (50631777)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードシグナル伝達 / 膜電位 / 蛍光イメージング / 走化性 / 光遺伝学 / イオン選択性 / 細胞運動 / 細胞分化
研究成果の概要

本研究課題では、細胞性粘菌のシグナル伝達機構をモデルとして、分子生物学的手法と光遺伝学および生物物理学的手法により、真核生物のシグナル伝達におけるイオン選択的な膜電位や細胞質イオン濃度変化の役割を明らかにすることを目的とした。高感度イメージング技術の確立し、さまざまな生命現象とイオン濃度変動の同時計測を実施したことにより、細胞性粘菌の機械刺激に関わるカルシウムシグナル経路を特定した。また、細胞性粘菌の分化および脱分化における細胞質pH変化を検出することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で確立したイメージング技術は、細胞性粘菌の研究だけでなく、原核生物から真核生物に至るまでの幅広い研究に応用できるものである。実際に本課題において、バクテリアの計測に応用した研究によって成果が得られている。そのため、基礎生命科学から臨床研究までの幅広い分野での応用が期待される。

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

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Architecture and assembly of the bacterial flagellar motor complex.2021

    • 著者名/発表者名
      Morimoto, YV, Minamino T.
    • 雑誌名

      Subcell. Biochem.

      巻: 96 ページ: 297-321

    • DOI

      10.1007/978-3-030-58971-4_8

    • ISBN
      9783030589707, 9783030589714
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The FlgN chaperone activates the Na+-driven engine of the Salmonella flagellar protein export apparatus2021

    • 著者名/発表者名
      Minamino T, Kinoshita M, Morimoto YV, Namba K.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 4 号: 1 ページ: 335-335

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01865-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GFP fusion to the N-terminus of MotB affects the proton channel activity of the bacterial flagellar motor in Salmonella.2020

    • 著者名/発表者名
      Morimoto YV, Namba K, Minamino T.
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 10 号: 9 ページ: 1255-1255

    • DOI

      10.3390/biom10091255

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct chemotactic behavior in the original Escherichia coli K-12 depending on forward-and-backward swimming, not on run-tumble movements2020

    • 著者名/発表者名
      Kinosita Yoshiaki、Ishida Tsubasa、Yoshida Myu、Ito Rie、Morimoto Yusuke V.、Goto Kazuki、Berry Richard M.、Nishizaka Takayuki、Sowa Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 15887-15887

    • DOI

      10.1038/s41598-020-72429-1

    • 関連する報告書
      2020 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] Talin B regulates collective cell migration via PI3K signaling in Dictyostelium discoideum mounds2020

    • 著者名/発表者名
      Shin-Ichi Yamazaki, Hidenori Hashimura, Yusuke V. Morimoto, Yukihiro Miyanaga, Satomi Matsuoka, Yoichiro Kamimura, Masahiro Ueda
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 525 号: 2 ページ: 372-377

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.060

    • 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
  • [雑誌論文] Structure of the native supercoiled flagellar hook as a universal joint.2020

    • 著者名/発表者名
      Kato, T., Makino, F., Miyata, T., Horvath, P. & Namba, K.
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 113 号: 4 ページ: 755-765

    • DOI

      10.1111/mmi.14440

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel Insights into Conformational Rearrangements of the Bacterial Flagellar Switch Complex2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Tomofumi、Miyata Tomoko、Terahara Naoya、Mori Koichiro、Inoue Yumi、Morimoto Yusuke V.、Kato Takayuki、Namba Keiichi、Minamino Tohru
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 10 号: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1128/mbio.00079-19

    • NAID

      120006822482

    • 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
  • [雑誌論文] Effect of the MotA (M206I) mutation on torque generation and stator assembly in the Salmonella H+-driven flagellar motor2019

    • 著者名/発表者名
      Yuya Suzuki, Yusuke V Morimoto, Kodai Oono, Fumio Hayashi, Kenji Oosawa, Seishi Kudo, Shuichi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of bacteriology

      巻: 201 号: 6

    • DOI

      10.1128/jb.00727-18

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collective cell migration of Dictyostelium without cAMP oscillations at multicellular stages2019

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Hashimura, Yusuke V. Morimoto, Masato Yasui, Masahiro Ueda
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 34-34

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0273-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A study of wound repair in Dictyostelium cells by using novel laserporation2018

    • 著者名/発表者名
      Mst Shaela Pervin, Go Itoh, Md Shahabe Uddin Talukder, Koushiro Fujimoto, Yusuke V Morimoto, Masamitsu Tanaka, Masahiro Ueda, Shigehiko Yumura
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 7969-7969

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26337-0

    • 関連する報告書
      2018 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] 細胞性粘菌の脱分化に伴う細胞内pH変化の計測2020

    • 著者名/発表者名
      臼井友美,森本雄祐
    • 学会等名
      日本顕微学会 第76回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of cytosolic pH changes during dedifferentiation of Dictyostelium cells2020

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Usui, Yusuke V. Morimoto
    • 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] 細胞性粘菌の多細胞システムにおける機械刺激応答機構2020

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐, 橋村秀典, 平山悠成, 上田昌宏
    • 学会等名
      第62 回 日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の多細胞体における機械刺激応答機構2020

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐, 橋村秀典, 平山悠成, 上田昌宏
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第46回討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の多細胞体における機械刺激受容メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      橋村秀典, 平山悠成, 上田昌宏, 森本雄祐
    • 学会等名
      2020年 生体運動研究合同班会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生命機能を理解するための高感度細胞質pHイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐
    • 学会等名
      第43回 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Detection of cell differentiation states without known signals in Dictyostelium2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke V. Morimoto, Takuro Kawada, Masahiro Ueda
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞性粘菌における自家蛍光を用いた細胞分化状態の検出2019

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐
    • 学会等名
      第9回 日本細胞性粘菌学会例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌のcAMPシグナルリレーを調節する膜電位変化2019

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐, 上田昌宏
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞細胞性粘菌における機械刺激応答メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      平山悠成, 橋村秀典, 上田昌宏, 森本雄祐
    • 学会等名
      第61回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の脱分化過程における細胞質pH変化の計測2019

    • 著者名/発表者名
      臼井友美, 森本 雄祐
    • 学会等名
      第61回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の分化に伴った細胞内環境遷移の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐, 川田拓朗, 上田昌宏
    • 学会等名
      第61回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞細胞性粘菌における機械刺激応答メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      平山悠成, 橋村秀典, 上田昌宏, 森本雄祐
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第45回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の脱分化過程における細胞質pH変化の計測2019

    • 著者名/発表者名
      臼井友美, 森本 雄祐
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第45回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の多細胞動態にcAMP振動は必須ではない2019

    • 著者名/発表者名
      橋村秀典、森本雄祐、安井真人、上田昌宏
    • 学会等名
      2019年生体運動研究合同班会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌のcAMPシグナルリレーを調節する膜電位変化2018

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐,上田昌宏
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌の細胞分化に伴う細胞質pH変化2018

    • 著者名/発表者名
      森本雄祐,上田昌宏
    • 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] 細胞性粘菌における単細胞から多細胞へのシグナル伝達様式の変遷2018

    • 著者名/発表者名
      橋村秀典、森本雄祐、安井真人、上田昌宏
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第44回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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