ハイブリッド型バクテリアべん毛モーターの環境変化感知と回転力発生の分子基盤

• 研究課題/領域番号: 26840035
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能生物化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 寺原 直矢 大阪大学, 生命機能研究科, 招聘研究員 (40554738)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 生体分子モーター / 1分子計測 / べん毛モーター

研究成果の概要

モデル微生物である枯草菌は、プロトン駆動型MotABとナトリウムイオン駆動型MotPSの異なる2種類の固定子を持つ。本研究では、性能の異なる2種類の固定子がどのように外環境の変化に応答してべん毛モーターに組み込まれ、駆動力を発生するのかを明らかにすることを目的とした。極小のビーズを用いたナノ顕微計測法による1分子回転計測を行った結果、枯草菌のべん毛モーターは外環境にナトリウムイオンが存在しないときはMotABのみが組み込まれたモーターであるのに対し、ナトリウムイオンが存在するとMotPSが組み込まれ、MotABとMotPSの両方が同一のモーターに共存することがトルク特性から明らかとなった。

研究成果

• [学会発表] べん毛モーター固定子複合体の構造ダイナミクスを高速AFMで見る (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、古寺哲幸、内橋貴之、安藤敏夫、難波啓一、南野徹
  • 学会等名: 2015年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: 滝の湯（山形県天童市）
  • 年月日: 2016-03-06
• [学会発表] 高速AFMによるべん毛モーター固定子複合体MotPSの動的構造解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、古寺哲幸、内橋貴之、安藤敏夫、難波啓一、南野徹
  • 学会等名: 2016年生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-01-10
• [学会発表] サルモネラ属菌FliFG融合変異型べん毛モーターの動態機能計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒井智史、森広一郎、宮田知子、西山雅祥、井上由美、寺原直矢、森本雄祐、加藤貴之、難波啓一、南野徹
  • 学会等名: 2016年生体運動研究合同班会議
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-01-10
• [学会発表] GFP protein labeling for single particle image analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴之、寺原直矢、宮田知子、難波啓一
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] Functional reconstitution of stator protein MotA from Aquifex aeolicus into Nanodisc (2015)
  • 著者名/発表者名: Gohara, M., Takekawa, N., Terahara, N., Kato, T., Namba, K., Onoue, Y., Homma, M.
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] High-resolution cryoEM structural analysis of MotPS stator of the bacterial flagellar motor (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、加藤貴之、南野徹、難波啓一
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] クライオ電子顕微鏡法によるべん毛モーター固定子MotPS複合体の高分解構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、加藤貴之、南野徹、難波啓一
  • 学会等名: 新学術領域研究「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」平成27年度全体会議
  • 発表場所: 金沢商工会議所会館（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-06-10
• [学会発表] クライオ電子顕微鏡法によるべん毛モーター固定子MotPS複合体の高分解構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、加藤貴之、南野徹、難波啓一
  • 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
• [学会発表] クライオ電子顕微鏡法によるNa+駆動型べん毛モーター固定子MotPS複合体の高分解能構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、加藤貴之、南野徹、難波啓一
  • 学会等名: 分子研研究会「膜タンパク質内部のプロトン透過を考える」
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2015-04-20
• [学会発表] 固定子複合体MotPSのクライオ電子顕微鏡による構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、加藤貴之、南野徹、難波啓一
  • 学会等名: 2014年度べん毛研究交流会
  • 発表場所: 三重県
  • 年月日: 2015-03-02
• [学会発表] GFP labeling for single particle analysis with cryoEM (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴之、寺原直矢、宮田知子、難波啓一
  • 学会等名: HFSP Japan Meeting
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2015-02-24
• [学会発表] 低温電子顕微鏡による単粒子像解析法におけるGFPラベル (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴之、寺原直矢、宮田知子、難波啓一
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 枯草菌べん毛モーターの性能は異なる2種類の固定子によって調節される (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺原直矢、野口有希奈、中村修一、上池徳伸、南野徹、伊藤政博、難波啓一
  • 学会等名: 第11回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 岩手県
  • 年月日: 2014-06-06