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2014 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)

研究分担者 本間 道夫  名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (50209342)
加藤 貴之  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 助教 (20423155)
伊藤 政博  東洋大学, 生命科学部, 教授 (80297738)
西坂 崇之  学習院大学, 理学部, 教授 (40359112) [辞退]
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
研究実績の概要

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摯に受けとめ,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) 電子線クライオトモグラフィー,(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,有用だがまだ十分には普及していない(iv) タンパク質の質量分析を領域全体に提供した.(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や3Dプリンターなど,比較的新らしいメディアの活用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,年2回の領域会議において,オープンな形で決定した.(2, 3) 既存の学会などにおける共催,協賛のシンポジウムを2014-2015年度に計12回開催した.海外研究者3人を招へいし,それぞれ,国際シンポジウムと,計画班や公募班数か所への訪問を行い,共同研究および議論を行った.メーリングリストとFacebook (fb)によって日常的に主に研究内容に関する議論を領域関係者全員で行い,その議論を基に複数のシンポジウムを企画した.(4) 若手育成を目的として,シンポジウムで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,その成果は学術論文として発表した.急速凍結レプリカ電子顕微鏡法については,領域全体に完全にオープンな形で技術開発を行い,現在は個々のテーマへの応用を行っている.開発過程はfbにてリアルタイムに公開した.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fbにて公開した.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,オンラインビデオアーカイブ,図鑑を開発,公開した.その内容は2014年7月に産経新聞にて紹介された.

今後の研究の推進方策

最終年度であることを踏まえ,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する.(2,3) 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著名雑誌に総説を発表する.2015年度の生物物理学会で開始した,新たなフォーマットのシンポジウム方法の提案を続ける.(4) これまでと同様に若手育成を行う.(5) 技術がきわめて有用なレベルに達した急速凍結レプリカ電子顕微鏡法について,領域内各テーマへの積極的な技術提供を行い,本年度中に成果を公表する,また,その経過はひきつづきfbにて公開する.今後もタンパク質の質量分析と高速AFMの技術提供を行う.(6) 啓発活動として,今後も領域に関係する細胞やタンパク質の立体模型を提供し,経過はfb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.オンラインビデオアーカイブスのプロジェクト終了後の活用方法を決定する.アメリカ細胞生物学会とカリフォルニア大学が公開しているiBiologyの日本語字幕を作成する.昨年度までに作成したスマートフォンアプリを市民サービスでさらに普及させる.

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 9件) 備考 (5件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [雑誌論文] Periodicity in attachment organelle revealed by electron cryotomography suggests conformational changes in gliding mechanism of Mycoplasma pneumoniae2016

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto A, Matsuo L, Kato T, Yamamoto H, Namba K, Miyata M
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 7 ページ: e00243-16

    • DOI

      10.1128/mBio.02242-15

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] クライオ電子顕微鏡が拓く生命科学の新しいフロンティア2014

    • 著者名/発表者名
      難波啓一, 加藤貴之, 藤井高志
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 32 ページ: 39-44

  • [雑誌論文] Following the random walk:Howard Berg先生インタビュー2014

    • 著者名/発表者名
      小嶋誠司,政池知子,南野 徹,宮田真人
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 54 ページ: 226-29

    • 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

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細菌の運動 (シンポジウムオーガナイズ)2016

    • 著者名/発表者名
      宮田真人, 本間道夫
    • 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 – 2016-03-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Surface protein assemble of Mycoplasma mobile gliding machinery visualized by quick-freeze deep-etch-replica electron microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Clothilde BERTIN, 田原悠平, 片山栄作, 宮田真人
    • 学会等名
      2016年生体運動合同班会議
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都 (京都府京都市)
    • 年月日
      2016-01-08 – 2016-01-10
  • [学会発表] 生体マシナリーにおける力発生と進化の共通原理 (シンポジウムオーガナイズ)2015

    • 著者名/発表者名
      南野 徹, 宮田真人
    • 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 – 2015-09-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Spore surface visualized by quick-freeze and deep-etch (QFDE) replica electron microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Tahara Y, Fukunishi K, Katayama E, Nakamura T, Miyata M
    • 学会等名
      8th International Fission Yeast Meeting
    • 発表場所
      生田神社 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-26
    • 国際学会
  • [学会発表] “手ぶれ補正”機能による高分解能構造解析. High resolutional analysis by motion correction.2015

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之, 難波啓一
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第71回学術講演会
    • 発表場所
      国立京都国際会館 (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-05-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 再構築から明らかにする微生物のメカニズム (シンポジウムオーガナイズ)2015

    • 著者名/発表者名
      大澤正輝, 柏崎 隼
    • 学会等名
      第88回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      長良川国際会議場 (岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of rapid-freeze-and-replica electron microscopy to novel motility2015

    • 著者名/発表者名
      Tahara Y, Wu Z, Liu P, Wu W, Yamaoka N, Sonobe S, KaitoC, 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
    • 国際学会
  • [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20152015

    • 著者名/発表者名
      田原悠平, Clothilde BERTIN, 劉 鵬, 王 文, 和田浩史, 林 史夫, 垣内 力, 山岡望海, 園部誠司, 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] 急速凍結レプリカ電子顕微鏡観察法を用いた、運動性マイコプラズマの構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      田原悠平, 山本泰生, Clothilde BERTIN, 劉 鵬, 清水 隆, 片山栄作, 王 文, 宮田真人
    • 学会等名
      認定NPO法人 綜合画像技術支援 創立十周年記念行事
    • 発表場所
      東京大学 (東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-07
  • [学会発表] The cutting edge of electron microscopy for the field of biochemistry (シンポジウムオーガナイズ)2014

    • 著者名/発表者名
      Homma M, Narita, A
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館 (京都府京都市)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチスケールに活躍する運動超分子マシナリー (シンポジウムオーガナイズ)2014

    • 著者名/発表者名
      中村修一,島袋勝弥
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 招待講演
  • [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. GFP labeling for single particle analysis with cryoEM.2014

    • 著者名/発表者名
      Kato T, Terahara N, Miyata T, Namba K
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] 超分子構造解析におけるダイレクトディテクターの効果2014

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之
    • 学会等名
      第30回分析電子顕微鏡討論会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場 (千葉県千葉市)
    • 年月日
      2014-09-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryo観察技術の現在「生体超分子をいかにして撮るか?」2014

    • 著者名/発表者名
      加藤貴之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第25回電顕サマースクール2014
    • 発表場所
      久留米大学 (福岡県久留米市)
    • 年月日
      2014-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 急速凍結レプリカ電子顕微鏡を用いた、運動性マイコプラズマの構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      田原悠平, 山本泰生, 劉 鵬, 清水隆, 片山栄作, 王 文, 宮田真人
    • 学会等名
      日本マイコプラズマ学会 第41回学術集会
    • 発表場所
      東京大学 伊藤謝恩ホール (東京都文京区)
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-23
  • [備考] 領域ホームページ

    • URL

      http://bunshi5.bio.nagoya-u.ac.jp/~mycmobile/index.php

  • [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/video/

  • [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

    • 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

    • URL

      https://www.facebook.com/mycmobile

  • [学会・シンポジウム開催] 第89回日本細菌学会総会2016

    • 発表場所
      大阪国際交流センター (大阪市)
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [学会・シンポジウム開催] 第88回日本細菌学会総会2015

    • 発表場所
      長良川国際会議場 (岐阜市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-28

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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