マイコプラズマ滑走運動装置の構造と動き

• 研究課題/領域番号: 24390107
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 宮田 真人 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (50209912)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2012年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 細胞運動 / 電子顕微鏡 / 一分子計測 / 病原細菌 / 構造生物学 / 電子線クライオトモグラフィー / 寄生細菌 / 急速レプリカ法 / 電子線 / 急速凍結レプリカ法 / マイコプラズマ / 滑走運動 / 滑走装置 / 分子形態 / 高速AFM / 結晶化 / クライオ電子線トモグラフィー

研究成果の概要

近年，世界的に大流行したマイコプラズマ肺炎は，マイコプラズマという細菌によって起こる．マイコプラズマは全くユニークなメカニズムで滑走運動を行い，この滑走運動はマイコプラズマの感染に必須である．本研究では，最速種のMycoplasma mobileとヒト肺炎菌のMycoplasma pneumoniaeについて，(1) 滑走装置のナノメートルレベルの三次元構造，(2) 滑走メカニズムに必須なタンパク質とその活性検出および構造アウトライン，(3) 滑走装置のATP加水分解反応，(4) “あし”分子の挙動，(5) 遺伝子操作開発とそれを用いた滑走装置構成タンパク質の局在決定，について結果を得た．

研究成果

• [国際共同研究] 南京師範大学(中国)
• [国際共同研究] Centre for Genomic Regulation, Barcelona/Universitat Autonoma de Barcelona(スペイン)
• [国際共同研究] CNRS-Aix Marseille University(フランス)
• [国際共同研究] Miami University(米国)
• [雑誌論文] Prospects for the gliding mechanism of Mycoplasma mobile (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyata M, Hamaguchi T
  • 雑誌名: Current Opinion in Microbiology 巻: 29 ページ: 15-21
  • DOI: 10.1016/j.mib.2015.08.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Periodicity in attachment organelle revealed by electron cryotomography suggests conformational changes in gliding mechanism of Mycoplasma pneumoniae. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto, A., Matsuo, L., Yamamoto, H., Namba, K., Miyata, M.
  • 雑誌名: mBio 巻: 7(2) 号: 2
  • DOI: 10.1128/mbio.00243-16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 滑走するマイコプラズマ (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 雑誌名: 臨床と微生物 巻: 42 ページ: 465-468
• [雑誌論文] 最小微生物，マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 雑誌名: Biologia 阪大理生物同窓会誌 巻: 12 ページ: 10-15
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Gliding mtility of Mycoplasma mobile on uniform oligosaccharides (2015)
  • 著者名/発表者名: Kasai T, Hamaguchi T, Miyata M
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 197 号: 18 ページ: 2952-7
  • DOI: 10.1128/jb.00335-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Superlocalization Imaging of Gliding Mycoplasma mobile by Extraordinary Light Transmission through Arrayed Nanoholes (2015)
  • 著者名/発表者名: Lee, W. Kinosita, Y. Oh, Y. Mikami, N. Yang, H. Miyata, M. Nishizaka, T. Kim, D.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 9 号: 11 ページ: 10896-908
  • DOI: 10.1021/acsnano.5b03934
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Systematic structural analyses of attachment organelle in Mycoplasma pneumonia (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakane D, Kenri T, Matsuo L, Miyata M.
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 11 号: 12 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1005299
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gliding direction of Mycoplasma mobile (2015)
  • 著者名/発表者名: Morio H, Kasai T, Miyata M
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 198 号: 2 ページ: 283-90
  • DOI: 10.1128/jb.00499-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Unitary step of gliding machinery in Mycoplasma mobile. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kinosita Y, Nakane D, Sugawa M, Masaike T, Mizutani K, Miyata M, Nishizaka T.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 111 号: 23 ページ: 8601-6
  • DOI: 10.1073/pnas.1310355111
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 最小生物，マイコプラズマ滑走運動のメカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 雑誌名: 科研費NEWS 巻: 3 ページ: 16-16
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Localization of P42 and an F1-ATPase α-subunit homolog of the gliding machinery in Mycoplasma mobile revealed by newly developed gene manipulation and fluorescent protein tagging. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tulum I, Yabe M, Uenoyama A, Miyata M.
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 196 号: 10 ページ: 1815-24
  • DOI: 10.1128/jb.01418-13
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular basis of SMC ATPase activation: role of internal structural changes of the regulatory subcomplex ScpAB (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamada K, Miyata M, Hirano T.
  • 雑誌名: Structure 巻: 2126 号: 4 ページ: 57-9
  • DOI: 10.1016/j.str.2013.02.016
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Decoding system for the AUA codon by tRNAIle with the UAU anticodon in Myrcrplasma mobile (2013)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Miyauchi K, Nakane D, Miyata M, Muto A, Nishimura S, Suzuki T
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 41 号: 4 ページ: 2621-2631
  • DOI: 10.1093/nar/gks1344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding in Mycoplasma mobile and Mycoplasma pneumoniae gliding analyzed through inhibition by synthesized sialylated compounds (2013)
  • 著者名/発表者名: Kasai T, Nakane D, Ishida H, Ando H, Kiso M, Miyata M
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 195 号: 3 ページ: 429-435
  • DOI: 10.1128/jb.01141-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Whole surface image of Mycoplasma mobile, suggested by protein identification and immunofluorescence microscopy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu HN, Miyata M.
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 194 号: 21 ページ: 5848-55
  • DOI: 10.1128/jb.00976-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Whole surface image of Mycoplasma mobile, suggested by protein identification and immunofluorescence microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu HN, Miyata M.
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 194 号: 12 ページ: 5848-55
  • DOI: 10.1128/jb.00208-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Mycoplasmal Antigen Modulation," a Novel Surface Variation Suggested for a Lipoprotein Specifically Localized on Mycoplasma mobile (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu HN, Kawaguchi C, Nakane D, Miyata M
  • 雑誌名: Current Microbiology 巻: 64 号: 5 ページ: 433-440
  • DOI: 10.1007/s00284-012-0090-y
  • 査読あり
• [学会発表] Mycoplasma mobile の新奇滑走タンパク質の構造的洞察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 濵口 祐, 田原悠平, 松生大輝, 宮田真人
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター (大阪府大阪市)
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Origin of motility suggested by special bacteria (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: The 2015 OCARINA Annual International Meeting
  • 発表場所: 大阪市立大学 学術情報総合センター (大阪府大阪市)
  • 年月日: 2016-03-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mollicutes species developed three motility systems independently (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: University of Bordeaux - Osaka University, Osaka City Universtity Mini-Symposium on Synthetic Biology
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所 (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2016-01-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Gliding machinery of Mycoplasma mobile, pathogenic bacterium (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: the 2nd EastAsia Microscopy Conference (EAMC2）
  • 発表場所: 姫路商工会議所 (兵庫県姫路市)
  • 年月日: 2015-11-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 最小細菌、マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 大阪大学微生物研究所アドバンスセミナー
  • 発表場所: 大阪大学 谷口記念講堂 (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] 最小細菌、マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: エアロ・アクアバイオメカニズム学会 第33回定例講演会
  • 発表場所: 鳥取大学 (鳥取県鳥取市)
  • 年月日: 2015-09-03
  • 招待講演
• [学会発表] 最小生物、マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第12回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 琵琶湖グランドホテル (滋賀県大津市)
  • 年月日: 2015-06-04
  • 招待講演
• [学会発表] Mycoplasma pneumoniae, P1 adhesin の構造と機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 優, 川北祥人, 見理 剛, 森 茂太郎, 木下実紀, 濵口 祐, 宮田真人
  • 学会等名: 日本マイコプラズマ学会 第42回学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-05-22
• [学会発表] マイコプラズマ・モービレの滑走装置に局在する新奇タンパク質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濵口 祐, 田原悠平, 宮田真人
  • 学会等名: 日本マイコプラズマ学会 第42回学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-05-22
• [学会発表] Bridging protein in gliding machinery of Mycoplasma mobile (2015)
  • 著者名/発表者名: 濵口 祐
  • 学会等名: The 2014 OCARINA Annual International Meeting
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪府・大阪市)
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-05
• [学会発表] Internal structure and structural change of gliding machinery in Mycoplasma mobile (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa M, Nakan D, Kawamoto S, Kato T, Namba K, Miyata M
  • 学会等名: IGER International Symposium on Frontiers in Biological Research with Advanced Electron Microscope Technologies
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県・名古屋市)
  • 年月日: 2015-01-15 – 2015-01-16
• [学会発表] Exploration of the gliding machinery of Mycoplasma mobile by quick-freeze-deep-etch replica electron microscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Bertin C, Tahara Y, Katayama E, Miyata M
  • 学会等名: IGER International Symposium on Frontiers in Biological Research with Advanced Electron Microscope Technologies
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県・名古屋市)
  • 年月日: 2015-01-15 – 2015-01-16
• [学会発表] マイコプラズマ滑走運動に関わる新奇タンパク質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濵口 祐, 宮田真人
  • 学会等名: 2015年 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 学習院大学（東京都・豊島区）
  • 年月日: 2015-01-07 – 2015-01-09
• [学会発表] 単一糖鎖上におけるマイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笠井大司, 濵口 祐, 宮田真人
  • 学会等名: 2015年 生体運動合同班会議
  • 発表場所: 学習院大学（東京都・豊島区）
  • 年月日: 2015-01-07 – 2015-01-09
• [学会発表] 滑走するマイコプラズマ (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第7回ニコニコ学会βシンポジウム
  • 発表場所: ニコファーレ（東京都・港区）
  • 年月日: 2014-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] 最少微生物、マイコプラズマの滑走運動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第40回討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] マイコプラズマ運動三種盛り (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 理研シンポジウム 第4回分子モーター討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・吹田市)
  • 年月日: 2014-06-27 – 2014-06-28
  • 招待講演
• [学会発表] マイコプラズマの滑走運動の機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 6月ロボティクス研究会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2014-06-09
  • 招待講演
• [学会発表] Localization and roles of F-ATPase subunit homologs and P42 of Mycoplasma mobile revealed by gene manipulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Tulum I, Yabe M, Uenoyama A, Miyata M
  • 学会等名: 20th Congress of International Organization for Mycoplasmology
  • 発表場所: Calros Gomes Thaeter (Blumenau, Brazil)
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-06
• [学会発表] 最少微生物、マイコプラズマの滑走運動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第15回大阪大学理学部同窓会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・豊中市)
  • 年月日: 2014-05-03
  • 招待講演
• [学会発表] Mycoplasma, the smallest microorganism moves by a novel mechanism (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: The 2013 OCARINA Annual International Meeting
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪市）
  • 招待講演
• [学会発表] Role of F1-ATPase subunits in Mycoplasma gliding suggested by gene manipulation (2014)
  • 著者名/発表者名: Tulum I, Yabe M, Uenoyama A, Miyata M.
  • 学会等名: 2014年生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: 千葉大学（千葉市）
• [学会発表] Gliding of Mycoplasma mobilecan be explained by directed binding (2013)
  • 著者名/発表者名: Tahara Y
  • 学会等名: BLAST XII MEETING
  • 発表場所: Tucson, AZ, USA
  • 年月日: 2013-01-22
• [学会発表] 病原細菌、マイコプラズマ滑走運動のメカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 招待講演
• [学会発表] 肺炎細菌、マイコプラズマの滑走運動メカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第66回日本細菌学会九州支部総会及び第50回日本ウィルス学会九州支部総会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎市）
  • 招待講演
• [学会発表] Gliding motility of Mycoplasma, a pathogenic bacterium on solid surfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋市）
  • 招待講演
• [学会発表] Crawing receptors of Mycoplasma, pathogenic bacgteria (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: 1st AWEST 2013
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場（淡路市）
  • 招待講演
• [学会発表] Mycoplasama pueumoniae の滑走運動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 日本マイコプラズマ学会 第40回学術集会
  • 発表場所: ＵＤＸ Ｇａｌｌｅｒｙ ＮＥＸＴ-2（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] 病原細菌, マイコプラズマの滑走運動のメカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第45回 日本原生動物学会大会
  • 発表場所: 姫路市(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-25
• [学会発表] マイコプラズマ滑走運動の謎にせまる (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第50回 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋市(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-23
• [学会発表] Gliding head of Mycoplasma mobile (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: 19th Congress of International Organization for Mycoplasmology
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2012-07-19
• [学会発表] おもしろい, 画像でつづる, 24年-マイコプラズマ研究でわかったこと (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第39回 日本マイコプラズマ学会学術集会
  • 発表場所: 盛岡市(招待講演)
  • 年月日: 2012-05-24
• [図書] 最新マイコプラズマ学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神谷 茂, 泉川欣一, 賀来満男, 佐々木次雄, 難波成任, 宮田真人, 大島研郎, 柿澤茂行, 見理 剛, 佐々木裕子, 佐藤静夫, 皿谷 健, 柴田健一郎, 清水 隆, 田中裕士, 原澤 亮, 堀野敦子, 松田和洋, 柳原 格, 渡邉秀裕(ほか37名）
  • 総ページ数: 259
  • 出版者: 近代出版
• [図書] マイコプラズマの運動機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 総ページ数: 250
  • 出版者: 近代出版
• [図書] Molecular and cell biology of Mollicutes (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyata M, Nakane D.
  • 総ページ数: 324
  • 出版者: Horizon Press
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~miyata/index.html
• [備考] 領域ホームページ
  • URL: http://bunshi5.bio.nagoya-u.ac.jp/~mycmobile/index.php
• [備考] 新学術領域「運動マシナリー」による汎用3Dプリンターの生物学への応用 Facebook
  • URL: https://www.facebook.com/motility.machinery
• [備考] 新学術領域「運動マシナリー」総括班による先端的電子顕微鏡観察法の開発 Facebook
  • URL: https://www.facebook.com/freeze.fracture
• [備考] 運動マシナリー・ディスカッション Facebook
  • URL: https://www.facebook.com/mycmobile
• [備考] オンラインビデオライブラリー
  • URL: http://bunshi5.bio.nagoya-u.ac.jp/~mycmobile/member/index.html
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~miyata/index.html
• [備考]