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べん毛を持たずに高速遊泳運動をするバクテリア

公募研究

研究領域運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性
研究課題/領域番号 15H01329
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関学習院大学

研究代表者

中根 大介  学習院大学, 理学部, 助教 (40708997)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワードシアノバクテリア / IV型線毛 / スピロプラズマ / 遊泳運動 / 磁性細菌 / アーキア / 光学顕微鏡 / 生体運動 / 数理モデル / イメージング / シネココッカス / らせん / 波の伝搬
研究実績の概要

本研究では,一部のシアノバクテリアで見られるべん毛非依存型の遊泳運動について研究を展開させた。べん毛を使わない遊泳運動は,その現象自体が他に類をみないほどユニークな現象と言える.バクテリアの生体運動の中で,べん毛に依らず,らせん形状をとらずに遊泳運動をするものは,シネココッカス以外に見つかっていない.当該年度は,この研究については,一定の成果は得られたものの,現時点では論文というかたちにまとめるだけの成果は出せていない。一方,計画班・公募班との共同研究が大きく進展した。これは,本領域の目的の1つである新たな生体運動の研究分野の開拓という点で,貢献ができたのではないかと考えている。
1.磁気ピンセットを用いて,磁性細菌の磁極を人為的に反転させることに成功した。2.シネコシスティスがもつIV型線毛の光シグナルによる制御機構を明らかにした。3.スピロプラズマのべん毛非依存的な遊泳について,らせん反転と,それに伴うキンク伝搬の仕組みを明らかにした。4.好熱菌のIV型線毛依存的な運動を最適化し、その動態を画像化した。5.肺炎マイコプラズマの運動装置におけるナノレベルの変位を光学顕微鏡下で検出する方法を確立した。6.バクテロイデス門細菌が集団で滑走運動をするときに,巨大な渦構造を形成することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Asymmetric distribution of type IV pili triggered by directional light in unicellular cyanobacteria2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakane and Takayuki Nishizaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemotaxis without conventional two-component system, based on cell polarity and aerobic conditions in helicity-switching swimming of Spiroplasma eriocheiris2017

    • 著者名/発表者名
      Liu P, Zheng H, Meng Q, Terahara N, Gu W, Wang S, Zhao G, Nakane D, Wang W, Miyata M
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 8 ページ: 58-58

    • DOI

      10.3389/fmicb.2017.00058

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct observation of rotation and steps of the archaellum in the swimming halophilic archaeon Halobacterium salinarum2016

    • 著者名/発表者名
      Kinosita, Y. Uchida, N. Nakane, D. Nishizaka, T.
    • 雑誌名

      Nat Microbiol

      巻: 1 号: 11 ページ: 16148-16148

    • DOI

      10.1038/nmicrobiol.2016.148

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Directed binding of gliding bacterium, Mycoplasma mobile, shown by detachment force and bond lifetime2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Nakane D, Mizutani M, Nishizaka T, Miyata M
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 7 号: 3 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1128/mbio.00455-16

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Systematic structural analyses of attachment organelle in Mycoplasma pneumonia2015

    • 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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Flavobacterium gliding motility and the type IX secretion system2015

    • 著者名/発表者名
      McBride MJ, Nakane D
    • 雑誌名

      Current Opinion in Microbiology

      巻: 28 ページ: 72-77

    • DOI

      10.1016/j.mib.2015.07.016

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 細菌の滑走運動メカニズムに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      中根大介
    • 雑誌名

      日本細菌学雑誌

      巻: 70 号: 4 ページ: 375-382

    • DOI

      10.3412/jsb.70.375

    • NAID

      130005112116

    • ISSN
      0021-4930, 1882-4110
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 這う バクテリア Move?2017

    • 著者名/発表者名
      中根大介
    • 学会等名
      第90回 日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric Distribution of Type IV Pili Triggered by Directional Light in Unicellular Cyanobacteria2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakane, Takayuki Nishizaka
    • 学会等名
      Bacterial Flagella, Injectisomes and Type III Secretion Systems
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 局所的な光照射により誘起されるスピロプラズマのらせん変化2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤竜朗、Wen Wang、中根大介、西坂崇之
    • 学会等名
      2017年 生体運動研究合同班会議
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2017-01-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光刺激によりシアノバクテリアのIV型線毛は非対称に伸長する2016

    • 著者名/発表者名
      中根大介、西坂崇之
    • 学会等名
      第42回 生体エネルギー研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of Type IV pili controlled by light direction in unicellular cyanobacteria2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakane and Takayuki Nishizaka
    • 学会等名
      第54回 日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Reversal motion of Spiroplasma induced by partial illumination2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Itou, Daisuke Nakane, Wen Wang and Takayuki Nishizaka
    • 学会等名
      第54回 日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Unitary steps of supramolecular-motility machineries in gliding bacteria and swimming archaea2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Kinosita, Nakane Daisuke, Nariya Uchida, Makoto Miyata, Takayuki Nishizaka
    • 学会等名
      第54回 日本生物物理学会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of flagellar rotation during magnetotactic motility using Magnetospirillum magneticum AMB-12016

    • 著者名/発表者名
      S. Kawamura, Y. Takaoka, A. Taoka, D. Nakane, T. Nishizaka, Y. Fukumori
    • 学会等名
      Magnetotactic bacteria: 5th international meeting
    • 発表場所
      Marseille (France)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polarity of bacterial nano-compass reversed by magnetic tweezers2016

    • 著者名/発表者名
      S. K’zoo, D. Nakane, Y. Fukumori, A. Taoka, and T. Nishizaka
    • 学会等名
      Magnetotactic bacteria: 5th international meeting
    • 発表場所
      Marseille (France)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バクテリアがもつナノサイズのコンパスの極性を逆転させる2016

    • 著者名/発表者名
      葛生祥平、中根大介、福森義宏、田岡東、西坂崇之
    • 学会等名
      第10回 細菌学若手コロッセウム
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Directional light contorol dynamics of Type IV pili in unicelullar cyanobacteria2016

    • 著者名/発表者名
      中根大介、西坂崇之
    • 学会等名
      日本細菌学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Directional light contorol dynamics of Type IV pili in unicelullar cyanobacteria2016

    • 著者名/発表者名
      Nakane D, Nishizaka T
    • 学会等名
      Gordon research conference (Sensory transduction in microorganism)
    • 発表場所
      Ventura, CA
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シアノバクテリアIV型線毛のライブイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      中根大介、西坂崇之
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアが光の向きを認識して運動する仕組み2015

    • 著者名/発表者名
      中根大介、西坂崇之
    • 学会等名
      日本細菌学会関東支部会
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Retraction of Type IV pili was controlled by local light gradient2015

    • 著者名/発表者名
      中根大介、西坂崇之
    • 学会等名
      生物物理学会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 戦車のような仕組みで動くバクテリア2015

    • 著者名/発表者名
      中根大介
    • 学会等名
      分子寄生虫学ワークショップ
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] べん毛を持たずに高速遊泳運動をするバクテリア2015

    • 著者名/発表者名
      中根大介
    • 学会等名
      新学術運動マシナリ― 班会議
    • 発表場所
      石川
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シアノバクテリアが光の向きを認識して運動する仕組み2015

    • 著者名/発表者名
      中根大介、西坂崇之
    • 学会等名
      大腸菌研究会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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