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2012 年度 実績報告書

運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性の総括

総括班

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 24117001
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

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, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50209912)

研究分担者 本間 道夫  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50209342)
加藤 貴之  大阪大学, 生命機能研究科, 助教 (20423155)
研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード電子線クライオトモグラフィー / 急速凍結レプリカ法 / 電子顕微鏡 / スマートフォンアプリ / ビデオライブラリー / 質量分析 / 高速AFM / 3Dプリンター
研究概要

新学術領域「運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性」は各段階にある,‘運動超分子マシナリー研究’を推進し,最終的には原子レベルで解明することを目的としている.本領域の総括班は,「新学術領域」という研究費カテゴリーの存在意義を真剣に受けとめ,他の研究費では得られないシナジー効果を領域全体に与えることを目的とする.そのために,個々の研究班では対応しにくい活動,すなわち,(1) 運営方針の決定,(2) 領域内における交流の活性化,(3) 外部との交流の活性化,(4) 若手育成,(5) 技術開発・支援,(6) 啓発活動,を行なった.(5) については,サブナノメートルの可視化技術,すなわち,(i) クライオ電子線トモグラフィー,(ii) 急速凍結レプリカ電子顕微鏡法,(iii) 高速AFM,そしてこれらとは別に,有用だがまだ普及していない(iv) タンパク質の質量分析の活用を推進した.(6)については,本研究領域の主題である“生物の動き”を前面に掲げ,スマートフォンアプリケーション,3Dプリンター,Facebookなど,比較的新らしいメディアを積極的に取り入れた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の概要にあげたそれぞれの項目を以下の様に展開した.(1) 運営方針は日々の連絡,月1回のテレビ会議,の他に5回の実際の会合を行い,オープンな形で決定した.(2,3) 領域内および外部との交流の活性化を目的として,既存の学会などにおけるシンポジウムの開催を計13回行った.海外研究者15人を招へいし,領域関係者らと共同研究および議論を行った.2013年の生物物理学会には,当該分野に多大な貢献をした,ハーバード大のバーグ教授を約二週間に渡って招へいした.これらの行事は領域内のレポートとして領域全関係者で共有され,バーグ教授招へいについては,和文雑誌,「生物物理」に投稿中である.(4) 若手育成を目的として,領域が主催するシンポジウムなどで公募班代表の中から30-40代の研究者を優先してオーガナイザーや発表者に抜擢した.(5) クライオ電子線トモグラフィー技術開発を大阪大学と名古屋大学で展開した.急速凍結レプリカ電子顕微鏡法については,必要な機器一式,液化ヘリウム,を揃え,この技術で著名な内外の教授らの指導のもと,領域全体に完全にオープンな形で技術開発を行った.開発過程はFacebookにてリアルタイムに公開し,現在は第一報の論文が投稿直前である.タンパク質用の質量分析装置を大阪市立大学内に設置し,領域全体からの数千の試料を無償で解析した.高速AFM技術開発を,金沢大学の古寺准教授と領域各メンバーとの協力により行った.(6) 啓発活動として,領域に関係する細胞やタンパク質の立体模型を数百個を作製,提供し,その過程はFacebookにてリアルタイムに公開した.また細胞模型は,Journal of Bacteriologyの表紙として発表された.オンラインビデオライブラリーを作成した.また,スマートフォンアプリケーションとして,ビデオライブラリー,図鑑,ゲームを開発した.

今後の研究の推進方策

研究実績の概要にあげたそれぞれの項目をさらに以下の様に展開する.(2,3) これまでと同様に,既存の学会などにおけるシンポジウムの開催と海外研究者の招へいを行う.領域メンバーの多くが参加する形でNature Reviews Microbiologyに総説を発表する.(4) これまでと同様に若手育成を行う.(5) クライオ電子線トモグラフィーについては,技術開発を加速するために,追加で利用できるクライオ電子顕微鏡を見つける.またよりオープンな形で事業を展開するために,学会発表などを行うとともにFacebookを活用する.急速凍結レプリカ電子顕微鏡法については,領域内各テーマへの綿密な技術提供を行い,早期に公表に値するデータを蓄積する,また,その過程はひきつづきFacebookにて公開する.さらに,今後もひきつづきタンパク質の質量分析の技術提供と,高速AFM技術開発を行う.(6) 啓発活動としては,今後もひきつづき領域に関係する細胞やタンパク質の立体模型を提供し,過程はFacebookにて公開する.また,開発した方法や実績を英文論文として発表する.オンラインビデオライブラリーの構築を加速するために,対応するビデオライブラリー,図鑑,ゲームなどのスマートフォンアプリケーションの開発をさらに進め,本年度における公開を行う.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 13件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Swimming behaviour and magnetotaxis function of the marine bacterium strain MO-1.2014

    • 著者名/発表者名
      Zhang, S.-D., Petersen, N., Zhang, W.-J., Cargou, S., Ruan, J., Murat, D., Santini, C.-L., Song, T., Kato, T., Notareschi, P., Li, Y., Namba, K., Gue, An-M. & Wu,L.-F.
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 6 ページ: 14-20

    • DOI

      10.1111/1758-2229.12102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 磁性細菌の水平連結六方7連べん毛モーターの回転機構.2014

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之, 阮娟芳
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 54 ページ: 24-25

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conservation of two distinct types of 100S ribosome in bacteria2013

    • 著者名/発表者名
      Ueta, M., Wada, C., Daifuku, T., Sako, Y., Bessho, Y., Kitamura, A., Ohniwa, R.L., Morikawa, K., Yoshida, H., Kato, T., Miyata, T., Namba, K. & Wada, A.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 18 ページ: 554-574

    • DOI

      10.1111/gtc.12057. Epub

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-speed atomic force microscopic observation of ATP-dependent rotation of the AAA+ chaperone2013

    • 著者名/発表者名
      Noi, K., Yamamoto, D., Nishikori, S., Arita-Morioka, K., Kato, T., Ando, T., Ogura, T.
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 21 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.str.2013.08.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Common and distinct structural features of Salmonella injectisome and flagellar basal body2013

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, A., Morimoto, Y.V., Miyata, T., Minamino, T., Hughes, K.T., Kato, T. & Namba, K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 3 ページ: -

    • DOI

      10.1038/srep03369

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体超分子ナノマシンとしての細菌べん毛モーター2013

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之, 阮娟芳, 難波啓一
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 66 ページ: 370-381

    • 査読あり
  • [学会発表] 生体超分子の視覚化による新しい世界の発見(シンポジウムオーガナイズ)2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤政博、福森義宏
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      20140328-20140330
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線トモグラフィーによる生体試料の立体構造2014

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之、Ruan Juanfang、川本晃大、宮田 知子、難波啓一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      20140328-20140330
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速電子間力顕微鏡を用いた微生物細胞表層の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      田岡 東、山下隼人、Oestreicher Zachery、福森義宏
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      20140328-20140330
    • 招待講演
  • [学会発表] 3Dプリンターによる生体超分子の視覚化、可視化2014

    • 著者名/発表者名
      川上 勝
    • 学会等名
      日本農芸化学会2014年度大会
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      20140328-20140330
    • 招待講演
  • [学会発表] 変貌しつつある細菌の細胞像(シンポジウムオーガナイズ)2014

    • 著者名/発表者名
      宮田真人
    • 学会等名
      第87回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      20140326-20140328
    • 招待講演
  • [学会発表] 急速凍結レプリカ法の新奇運動マシナリーへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      田原悠平
    • 学会等名
      2014年生体運動合同班会議
    • 発表場所
      千葉大学(千葉市)
    • 年月日
      20140110-20140112
    • 招待講演
  • [学会発表] バーグ教授記念講演+踊る運動超分子マシナリー(シンポジウムオーガナイズ)2013

    • 著者名/発表者名
      宮田真人、佐藤啓子
    • 学会等名
      第51 回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      20131028-20131030
    • 招待講演
  • [学会発表] 細菌構造研究の新展開:分泌装置,細胞骨格,運動装置,細菌表層の構造体を中心に(シンポジウムオーガナイズ)2013

    • 著者名/発表者名
      本間 道夫、福森 義宏
    • 学会等名
      第86回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      20130318-20130320
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動超分子マシナリーの機能メカニズム(シンポジウムオーガナイズ)2012

    • 著者名/発表者名
      小嶋誠司、森博幸
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      20121214-20121216
    • 招待講演
  • [学会発表] 滑走運動の生物学(シンポジウムオーガナイズ)2012

    • 著者名/発表者名
      園部誠司
    • 学会等名
      第45回日本原生動物学会大会
    • 発表場所
      兵庫県立大学姫路書写キャンパス(姫路市)
    • 年月日
      20121123-20121125
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動超分子マシナリーが織りなす調和と多様性(シンポジウムオーガナイズ)2012

    • 著者名/発表者名
      宮田真人、 南野 徹
    • 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(名古屋市)
    • 年月日
      20120922-20120924
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体試料観察におけるダイレクトディテクターの効果. Power of direct detector for biological sample

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第69回学術講演会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線直接検出型検出器の生体超分子構造解析への利用

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之
    • 学会等名
      平成25年度「マルチスケールトモグラフィー研究部会」
    • 発表場所
      工学院大学・新宿キャンパス(東京都)
    • 招待講演
  • [図書] Molecular and cell biology of Mollicutes2013

    • 著者名/発表者名
      Miyata M, Nakane D.
    • 総ページ数
      324(237-252)
    • 出版者
      Horizon Press
  • [図書] Encyckopedia of Biophysics2013

    • 著者名/発表者名
      Minamino, T., Kato, T., Miyata, T. & Namba, K.
    • 総ページ数
      2807(591-596)
    • 出版者
      Electron microscopy of motor structure and possible mechanisms. Encyclopedia of biophysics
  • [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」総括班(大阪市立大学)による汎用3Dプリンターの生物学への応用

    • URL

      https://www.facebook.com/motility.machinery

  • [備考] 新学術領域「運動マシナリー」総括班(大阪市立大学)による急速凍結レプリカ電子顕微鏡観察法の活用

    • URL

      https://www.facebook.com/freeze.fracture

  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~miyata/index.html

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公開日: 2015-05-28  

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