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材料非特異接着タンパク質AtaAの接着機構の理解

研究課題

研究課題/領域番号 18K14062
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉本 将悟  名古屋大学, 工学研究科, 研究員 (90806291)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード接着 / 吸着 / タンパク質 / 微生物 / 微生物接着 / オートトランスポーター / 付着 / QCM
研究成果の概要

本研究の目的は、材料非特異的でありながら高い接着性を示すAtaAの接着機構を明らかにすることである。AtaAの接着機能部位と接着駆動力の解析を行い、以下の成果を得た。①水晶発振子マイクロバランス(QCM)を用いた接着解析により、接着駆動力を明らかにした。②AtaAの変異体を構築しその接着性を評価することで、機能に深くかかわる部位を明らかにした。③上述の知見を基にAtaAの接着特性を示すタンパク質を再構成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

非特異的ながら迅速かつ強固であるというAtaAの水中接着特性は他に類をみない。既知のメカニズムでは説明しくいAtaAの非特異的接着機構に関する知見は、生体分子と材料表面との相互作用を理解し制御する上で重要なものである。また、AtaAを利用することで細菌やペプチド、酵素、リポソームなどのバイオ材料を任意の材料表面に対して簡便に固定化・修飾できるため、その接着を理解することは応用技術の発展をもたらす。水中かつ温和な条件で取り扱う必要のあるバイオ材料のための新規固定化法として、バイオデバイス開発の加速を後押しすることが期待される。

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

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Single-Cell Adhesion Force Mapping of a Highly Sticky Bacterium in Liquid2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ishii, Shogo Yoshimoto, Katsutoshi Hori
    • 雑誌名

      ChemRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.26434/chemrxiv.14221709

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Native display of a huge homotrimeric protein fiber on the cell surface after precise domain deletion2020

    • 著者名/発表者名
      Aoki Sota、Yoshimoto Shogo、Ishikawa Masahito、Linke Dirk、Lupas Andrei、Hori Katsutoshi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 129 号: 4 ページ: 412-417

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.09.022

    • NAID

      40022216066

    • 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] Process Description of an Unconventional Biofilm Formation by Bacterial Cells Autoagglutinating through Sticky, Long, and Peritrichate Nanofibers2020

    • 著者名/発表者名
      Furuichi Yoshihide、Yoshimoto Shogo、Inaba Tomohiro、Nomura Nobuhiko、Hori Katsutoshi
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 号: 4 ページ: 2520-2529

    • DOI

      10.1021/acs.est.9b06577

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bottom-up Creation of an Artificial Cell Covered with the Adhesive Bacterionanofiber Protein AtaA2019

    • 著者名/発表者名
      Noba Kosaku、Ishikawa Masahito、Uyeda Atsuko、Watanabe Takayoshi、Hohsaka Takahiro、Yoshimoto Shogo、Matsuura Tomoaki、Hori Katsutoshi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 48 ページ: 19058-19066

    • DOI

      10.1021/jacs.9b09340

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of AtaA-mediated bacterial immobilization by casein hydrolysates2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohara, S. Yoshimoto, K. Hori
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 128 号: 5 ページ: 544-550

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.04.019

    • NAID

      40022069844

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微生物の非特異的な細胞接着2019

    • 著者名/発表者名
      吉本 将悟
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 97 ページ: 87-87

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Adhesion force mapping of cell surface of high adhesive bacteria using atomic force microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ishii, Shogo Yoshimoto, Katsutoshi Hori
    • 学会等名
      The 25th Symposium of Young Asian Biological Engineers’ Community (YABEC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhibition and Detachment of AtaA-Mediated Bacterial Adheasion by Casein Hydrolysates2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ohara, Shogo Yoshimoto, Katsutoshi Hori
    • 学会等名
      The 25th Symposium of Young Asian Biological Engineers’ Community (YABEC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of the adhesiveness of Acinetobacter sp. Tol 5 among various material surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Ayane Kawashiri, Shogo Yoshimoto, Taishi Matsushita, Kai Iio, Madoka Takai, Katsutoshi Hori
    • 学会等名
      The 18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AFMを用いた高付着性細菌及びその細胞表層タンパク質の接着力測定2019

    • 著者名/発表者名
      石井慧、吉本将悟、堀克敏
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] バクテリオナノファイバー蛋白質AtaAで修飾した接着性人工細胞の創出2019

    • 著者名/発表者名
      野場考策、石川聖人、植田淳子、渡邉貴嘉、芳坂貴弘、吉本将悟、松浦友亮、堀克敏
    • 学会等名
      第13回バイオ関連シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高付着性蛋白質AtaAで被覆された人工細胞のボトムアップ創成2019

    • 著者名/発表者名
      野場考策、石川聖人、植田淳子、渡邊貴嘉、芳坂貴弘、吉本将悟、松浦友亮、堀克敏
    • 学会等名
      2019年度 生物工学会中部支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高付着性微生物及び表層タンパク質の原子間力顕微鏡解析2019

    • 著者名/発表者名
      石井慧, 吉本将悟, 堀克敏
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高付着性細菌Acinetobacter sp. Tol 5の難付着材料に対する付着性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      川尻彩音, 吉本将悟, 松下大志, 飯尾魁, 高井まどか, 堀克敏
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高接着性蛋白質AtaA の反復配列を利用した部分欠損体の構築と機能ドメイン探索2018

    • 著者名/発表者名
      青木壮太, 吉本将悟, 石川聖人, 堀克敏
    • 学会等名
      第70回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Acinetobacter sp. Tol 5 の難付着材料に対する付着性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      川尻彩音, 飯尾魁, 吉本将悟, 堀克敏
    • 学会等名
      第70回 日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] AFMを用いた高付着性蛋白質AtaA及びAtaA被毛微生物の接着特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      日本化学会 第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 学会等名
      石井慧, 吉本将悟, 堀克敏
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノファイバー蛋白質AtaAの接着阻害物質の探索と微生物固定化制御2018

    • 著者名/発表者名
      小原優季, 吉本将悟, 堀克敏
    • 学会等名
      化学工学会 第50回秋季大会
    • 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: 2025-03-27  

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