休眠段階におけるリボソームのタンパク質合成抑制機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23770206
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 加藤 貴之 大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (20423155)
• 研究協力者: 宮田 知子 大阪大学, 生命機能研究科, 特任助教 (30423156) ; 吉田 秀司 大阪医科大学, 基礎医学, 准教授 (60288735) ; 上田 雅美 吉田生物研究所, 研究員 (30512511) ; 和田 明 吉田生物研究所, 室長 (80025387)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012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); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 100S リボソーム / 飢餓的ストレス / 低温電子顕微鏡 / 単粒子解析 / 100Sリボソーム / 単粒子像解析 / 細胞休止期 / 構造解析

研究概要

細菌の飢餓的ストレス下におけるリボソーム合成抑制のメカニズムを明らかにするために、低温電子顕微鏡により100Sリボソームの構造解析を行った。大腸菌では 30S が互いの mRNA の入り口を塞ぐように結合し、黄色ブドウ球菌では、出口を塞ぐような位置で結合していることが明らかとなった。また、大腸菌と類似の HPFを持つ Ervinia では大腸菌の、黄色ブドウ球菌と類似の HPF を持つ乳酸菌では黄色ブドウ球菌の 100S と同様の構造をしており、その結合様式は HPF に依存することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Architecture of a flagellar apparatus in the fast-swimming magnetotactic bacterium MO-1. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ruan, J., et al
  • 雑誌名: Proc. Natl Acad. Sci. USA 巻: 109 号: 50 ページ: 20643-20648
  • DOI: 10.1073/pnas.1215274109
  • 査読あり
• [学会発表] Structural analysis of 100S ribosomes in two different types of bacteria. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato, T., Ueta, M., Miyata, T., Wada, C., Yoshida, H., Wada, A. & Namba, K.
  • 学会等名: Nagoya Symposium -Frontiers in Structural Physiology-.
  • 発表場所: Nagoya University(愛知県・名古屋市)
• [学会発表] Structural analysis of the flagellar hook-basal body with the C ring by electron cryomicroscopy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyata, T
  • 学会等名: Nagoya Symposium -Frontiers in Structural Physiology-
  • 発表場所: Nagoya University
• [学会発表] Structure and domain movement of FliD cap from Cryo-EM map of cap-junction complex. (2013)
  • 著者名/発表者名: Makino, F
  • 学会等名: Nagoya Symposium -Frontiers in Structural Physiology-
  • 発表場所: Nagoya University
• [学会発表] Cryo-EM analysis of the FljB filament-implications for immune escape. (2013)
  • 著者名/発表者名: Toma, S.
  • 学会等名: Nagoya Symposium -Frontiers in Structural Physiology-
  • 発表場所: Nagoya University
• [学会発表] Structural analysis of 100S ribosomes in two different types of bacteria. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato, T
  • 学会等名: Nagoya Symposium -Frontiers in Structural Physiology-
  • 発表場所: Nagoya University
• [学会発表] 飢餓的ストレス条件下における細菌の生存戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴之, 上田雅美, 宮田知子, 吉田秀司, 和田千恵子, 和田明, 難波啓一
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡(福岡県・福岡市)
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] 飢餓的ストレス下での100S リボソーム形成による細菌の生存戦略.Survival strategy ofbacteria under the starvation stress by 100S ribosome formation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato, T., Ueta, M., Miyata, T., Yoshica, H., Wada, A., Namba, K.
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会.
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県・名古屋市)
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Structural analysis of flagella motor by cryoEM (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato, T.
  • 学会等名: Joint Seminar Centre for BioImaging Sciences - Structural biology division of Japan EM.
  • 発表場所: National University of Singapore (Singapore)
  • 年月日: 2012-01-12
• [学会発表] Structural analysis of flagella motor by cryoEM (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴之
  • 学会等名: Join Seminar Centre for BioImaging Science
  • 発表場所: National University of Singapore
• [学会発表] ミニセルの低温電子顕微鏡トモグラフィーによる細菌内べん毛モーターの構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川本 晃大
  • 学会等名: 2011年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺
• [学会発表] 細菌べん毛フック繊維連結部の低温電子顕微鏡像解析による構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 牧野 文信
  • 学会等名: 2011年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺
• [学会発表] 低温電子線トモグラフィーによる磁性細菌MO-1のユニークなべん毛構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: Ruan Juanfang
  • 学会等名: 2011年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺
• [学会発表] 細菌べん毛モーター・スイッチ複合体の低温電子顕微鏡像解析による構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮田 知子
  • 学会等名: 2011年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺
• [学会発表] 飢餓的ストレス下における細菌の生存戦略(The survival strategy in bacteria under the starvation stress). (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, T., Ueta, M., Miyata, T., Yoshida, H., Maki, Y., Furuike, S., Sakai, A., Wada, A., Namba, K.
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大学・姫路書写キャンパス(兵庫県・姫路市)
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 低温電子顕微鏡を用いた電子線トモグラフィーによる生体超分子の立体構造解析. The structural analysis of macromolecule by electron cryotomography. (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴之, Ruan Juanfang, 川本晃大, 松尾里紗, 宮田真人, 難波啓一.
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場他(福岡県・福岡市)
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] 飢餓的ストレス下における細胞の生存戦略 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴之
  • 学会等名: 平成23年度生理学研究所研究会「電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用」
  • 発表場所: 岡崎統合バイオサイエンスセンター(愛知県・岡崎市)
• [学会発表] 低温電子顕微鏡を用いた電子線トモグラフィーによる生体超分子の立体構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴之、Ruan Juanfan、川本 晃大、松尾 里紗、宮田 真人、難波 啓一
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第67回学術講演会(招待講演)
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] 低温電子顕微鏡による生体試料の立体構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴之
  • 学会等名: 第３回光塾(招待講演)
  • 発表場所: 東京大学大学院・薬学研究科
• [学会発表] Mini-cellを用いた細菌内べん毛モーターの構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川本 晃大、加藤 貴之、Kelly Hughes、難波 啓一
  • 学会等名: 第8回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: ホテル木曽路
• [学会発表] 細菌べん毛フック繊維連結部の極低温電子顕微鏡による構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧野 文信、加藤 貴之、宮田 知子、難波 啓一
  • 学会等名: 第8回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: ホテル木曽路
• [学会発表] 細菌べん毛フック繊維連結部の極低温電子顕微鏡による構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牧野 文信、加藤 貴之、宮田 知子、難波 啓一
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大・姫路書写キャンパス
• [学会発表] 飢餓的ストレス下における細菌の生存戦略 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴之、上田 雅美、宮田 知子、吉田 秀司、牧 泰史、古池 晶、境 晶子、和田 明、難波 啓一
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大・姫路書写キャンパス
• [学会発表] Mini-cellを用いた細菌内べん毛モーターの構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川本 晃大、加藤 貴之、Kelly Hughes、難波 啓一
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大・姫路書写キャンパス
• [学会発表] べん毛モーター・スイッチ複合体の極低温電子顕微鏡による構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮田 知子、加藤 貴之、藤井 高志、中村 修一、松波 秀行、難波 啓一
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大・姫路書写キャンパス
• [学会発表] Study of the unique flagellar apparatus of magnetotactic bacteria MO-1 by elecgtron cryotomography (2011)
  • 著者名/発表者名: Ruan Juanfang、加藤 貴之、Zhang Wei-Jia、Santini Claire-Lise、Bernadac Alain、Wu Long-Fei、難波 啓一
  • 学会等名: 日本生物物理学会第49回年会
  • 発表場所: 兵庫県立大・姫路書写キャンパス
• [学会発表] 電子顕微鏡画像自動収集 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴之
  • 学会等名: 電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用
  • 発表場所: 岡崎総合バイオサイエンスセンター
• [学会発表] The mechanisms of ribosome in hibernation stage. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, T
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Three-dimensional Electron Microscopy
  • 発表場所: Colby-Sawyer College, Boston, USA,
• [学会発表] Structural analysis of the flagellar hook-filament junction by electron cryomicroscopy. (2011)
  • 著者名/発表者名: Makino, F
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Three-dimensional Electron Microscopy
  • 発表場所: Colby-Sawyer College, Boston, USA
• [学会発表] 電子線クライオトモグラフィーによる細胞内分子モーターの構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川本晃大
  • 学会等名: 平成２３年度生理学研究所研究会「電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用」
  • 発表場所: 岡崎統合バイオサイエンスセンター
• [学会発表] Study of the unique flagellar apparatus of magnetotactic bacteria MO-1 by electron cryotomography (2011)
  • 著者名/発表者名: Ruan, J., Kato, T., Zhang, W-J., Wu, L-F. & Namba, K
  • 学会等名: 平成２３年度生理学研究所研究会「電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用」
  • 発表場所: 岡崎統合バイオサイエンスセンター
• [学会発表] 低温電子顕微鏡による細菌べん毛キャップ連結部複合体の3次元像再構成
  • 著者名/発表者名: 牧野文信
  • 学会等名: 第9回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 長浜ロイヤルホテル（滋賀県）
• [学会発表] Elucidation of the directional switching mechanism of the bacterial flagellar motor.
  • 著者名/発表者名: Miyata, T.
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県）
• [学会発表] Structure and domain movement of FliD cap from Cryo-EM map of cap-junction complex.
  • 著者名/発表者名: 牧野文信
  • 学会等名: 2012年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: よろこびの宿 しん喜（群馬県）
• [学会発表] Differences between the Salmonella typhimurium FljB and FliC flagellar filament structures.
  • 著者名/発表者名: 當間頌子
  • 学会等名: 2012年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: よろこびの宿 しん喜（群馬県）
• [学会発表] The structure of the flagellar cap-junction complex by electron cryomicroscopy.
  • 著者名/発表者名: Makino, F.
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県）
• [学会発表] Survival strategy of bacteria under the starvation stress by 100S ribosome formation.
  • 著者名/発表者名: Kato, T.
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県）
• [学会発表] バクテリアには二つのタイプの１００Sリボソームが存在する
  • 著者名/発表者名: 上田雅美
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡（福岡県）
• [学会発表] 飢餓的ストレス条件下における細菌の生存戦略.
  • 著者名/発表者名: 加藤貴之
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡（福岡県）
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/lab/02