超分子複合体の生体膜上における動態を探る:細菌べん毛モーターの構築・機能維持機構

• 研究課題/領域番号: 21770157
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 福岡 創 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50447190)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 分子モーター / イメージング / バクテリア / 一分子計測 / イオン

研究概要

べん毛モーター構成素子のGFP融合タンパク質の構築, およびそれらの全反射照明を用いた退色後蛍光回復(Eva-FRAP)を単一モーターで観察することで, 細菌べん毛モーターの回転子構成素子が, 機能的に回転しているモーターにおいて交換されていることが明らかにされた. またべん毛繊維に付着させた微小ビーズの回転を高速カメラで同時に計測することで, 単一細胞上の複数べん毛モーターの回転方向転換が, 受容体を基準とした時間差を伴って同調することが分かった. このことから細胞内シグナル伝達分子の濃度上昇および減少が細胞内を波状に伝播することが示唆された.

研究成果

• [雑誌論文] Coordinated regulation of multiple flagellar motors by the Escherichia coli chemotaxis system. Biophysics (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H., Inoue, Y., Ishijima, A.
  • 雑誌名: Biophysics 巻: 8 ページ: 59-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated regulation of multiple flagellar motors by the Escherichia coli chemotaxis system (2012)
  • 著者名/発表者名: Hajime Fukuoka, Yuichi Inoue, Akihiko Ishijima
  • 雑誌名: BIOPHYSICS 巻: 8 ページ: 59-66
  • DOI: 10.2142/biophysics.8.59
  • NAID: 130002061593
  • ISSN: 1349-2942
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大腸菌複数べん毛モーターの回転方向転換における同期性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福岡創
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 51 ページ: 234-235
  • NAID: 10029482520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated Reversal of Flagellar Motors on a Single Escherichia coli Cell (2011)
  • 著者名/発表者名: Terasawa, S., Fukuoka, H., Inoue, Y., Sagawa, T., Takahashi, H., and Ishijima, A.
  • 雑誌名: Biophys. J 巻: 100 ページ: 2193-2200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated Reversal of Flagellar Motors on a Single Escherichia coli Cell (2011)
  • 著者名/発表者名: Shun Terasawa, Hajime Fukuoka, Yuichi Inoue, Takashi Sagawa, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
  • 雑誌名: Biophysical Journal 巻: 100 号: 9 ページ: 2193-2200
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2011.03.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exchange of rotor components in functioning bacterial flagellar motor (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H., Inoue, Y., Terasawa, S., Takahashi, H., and Ishijima, A.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 394 ページ: 130-135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exchange of rotor components in functioning bacterial flagellar motor (2010)
  • 著者名/発表者名: Hajime Fukuoka, Yuichi Inoue, Shun Terasawa, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 26 ページ: 130-135
  • 査読あり
• [学会発表] Coordinated Regulation of Multiple Locomotive (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H., Sagawa, T., Inoue, Y., Takahashi, T., Ishijima, A.
  • 学会等名: apparatus in a Single Bacterial Cell. International Symposium on Innovative Nanobiodevices ISIN2012
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] Coordinated Regulation of Multiple Locomotive apparatus in a Single Bacterial Cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Hajime Fukuoka, Takashi Sagawa, Yuichi Inoue, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
  • 学会等名: International Symposium on Innovative Nanobiodevices ISIN2012
  • 発表場所: 日本,名古屋
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] Role of the polar localization of CheZ for the propagation of intracellular signal in bacterial chemotaxis system (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences, Sensory Transduction in Microorganisms
  • 発表場所: USA, Ventura
  • 年月日: 2012-01-17
• [学会発表] Consideration of the role of CheZ in the intracellular signaling of Escherichia coli cell (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H., Inoue, Y., Takahashi, H., Ishijima, A.
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] Consideration of the role of CheZ in the intracellular signaling of Escherichia coli cell (2011)
  • 著者名/発表者名: 福岡創, 井上裕一, 高橋泰人, 石島秋彦
  • 学会等名: 第49回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 日本,姫路
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] Coordinated regulation of flagellar motors on a single Escherichia coli cell (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H., Terasawa, S., Inoue, Y., Sagawa, T., Takahashi, H., Ishijima, A.
  • 学会等名: BLAST XI meeting
  • 発表場所: USA, New Orleans
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] 偏光による蛍光分子の配向検出のための顕微鏡構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福岡創, 清水孝浩, 井上裕一, 高橋泰人, 石島秋彦
  • 学会等名: 第36回日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 吹田市
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 偏光による蛍光分子の配向検出のための顕微鏡構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福岡創, 清水孝浩, 井上裕一, 高橋泰人, 石島秋彦
  • 学会等名: 第36回日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 日本,吹田市
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Synchronous regulation of multiple flagellar motors on a single Escherichia coli cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H., Terasawa, S., Inoue, Y., Takahashi, H., Ishijima, A.
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Synchronous regulation of multiple flagellar motors on a single Escherichia coli cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Hajime Fukuoka, Shun Terasawa, Yuichi Inoue, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 日本,仙台
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] he monitoring of intracelluar signaling in one bacterial cell by the measurement of multiple flagellar rotations (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H.
  • 学会等名: International Symposium of Joint Research Network on Advanced Materials and Devices
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] The monitoring of intracelluar signaling in one bacterial cell by the measurement of multiple flagellar rotations (2010)
  • 著者名/発表者名: 福岡創
  • 学会等名: International Symposium of Joint Research Network on Advanced Materials and Devices
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] 機能的細菌べん毛モーターにおけるモーター構成素子の交換割合の見積り (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡創
  • 学会等名: 第47回生物物理学会年
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] 機能的細菌べん毛モーターにおけるモーター構成素子の交換割合の見積り (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡創
  • 学会等名: 第47回生物物理学会年会
  • 発表場所: 日本, 徳島
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] The chemotactic response and correlation of the multiple flagellar motors in a single bacterial cell (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, H.
  • 学会等名: International Symposium"Innovative Nanoscience of Supermolecular Motor Proteins Working in Biomembranes"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] The chemotactic response and correlation of the multiple flagellar motors in a single bacterial cell (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡創
  • 学会等名: International Symposium "Innovative Nanoscience of Supermolecular Motor Proteins Working in Biomembranes"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 機能的な生体回転モーターにおけるモーター構成素子交換の可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡創
  • 学会等名: 東北大学バイオサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-06-16
• [学会発表] 機能的な生体回転モーターにおけるモーター構成素子交換の可視化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福岡創
  • 学会等名: 東北大学バイオサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 日本, 仙台
  • 年月日: 2009-06-16