| 研究領域 | ゆらぎと構造の協奏：非平衡系における普遍法則の確立 |
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| 研究課題/領域番号 |
26103527
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 学習院大学 |
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研究代表者 |
西坂 崇之 学習院大学, 理学部, 教授 (40359112)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2015年度)
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| 配分額 *注記 |
10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2015年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 滑走運動 / 集団運動 / フラボバクテリウム・ジョンソニエ |
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| 研究実績の概要 |
ほぼすべての微生物は運動する機能を持ち、生存のため適した環境に移動する手段として、その機能を巧みに用いている。バクテリアは、真核生物で知られている従来の分子モーターとは異なった多様な運動装置を有しており、生物学のみならず、それらの未知の動作原理は物理の視点からも注目すべき研究対象となっている。本課題では、分子レベルから集団レベルまでのマルチスケールにおいて多面的な研究を展開し、微生物の様々な新しい運動様式を発見し、詳細に解析した。
① 基板表面に可視光の波長より小さい金属のパターンを蒸着し、そこに全反射照明を行うことで、表面近傍に「異常光学透過（EOT）」という特徴的な電磁波の分布を作ることができる。EOTの分布は、AFMや電子顕微鏡で決定したパターンの構造と、詳細なシミュレーションを組み合わせることにより推定できる。この分布を参照パターン（kernel）とし、一定速度で運動する蛍光バクテリアからのシグナルをkernelで再構成することによって、滑走中のバクテリア Mycoplasma mobile（M. mobile）の位置を３次元的に高精度で決定する新しい実験方法を提案した。
② 桿菌である Flavobacterium johnsoniae（以下 F. johnsoniae）も M. mobile 同様、基板の上で滑走運動を行うが、その運動機構はまったく異なる仮説が提唱されている。細胞表面から突き出た接着タンパク質がらせん状に配置したレールの上を動き、この流れが細胞全体の一方向の運動を生み出すと考えている。本課題では F. johnsoniae が飢餓状態において、特徴的な渦運動を生み出すことを見出し、基本的なデータの収集を終えた。さらにこの機構を解明するため、渦の形成過程を長時間にわたり安定して記録するシステムの構築に成功した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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