マイコプラズマ細胞中に局在するタンパク質の網羅的探索

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14014245
• 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, 助教授 (50209912)
• キーワード: マイコプラズマ / タンパク質局在 / 細胞骨格 / 滑走運動 / 原核生物 / 蛍光顕微鏡 / 変異株

研究概要

寄生性の真正バクテリアであるマイコプラズマは、細胞に極性を持ち、片方の端に膜が突きだした接着器官を形成する。これらは細胞骨格様構造により維持され、その形成は細胞分裂と同調して起こる。またタンパク質の局在を見た場合、マイコプラズマ細胞は、表面も内部も、頭、首、胴の3つにわけられる。さらにマイコプラズマは接着器官でガラスなどの表面に張り付いたまま、未知のメカニズムで頭部の方向に動く(滑走運動)。本研究は、Mycoplasma pneumoniaeとMycoplams mobileの2種を用いて、細胞中で軸方向に局在するタンパク質と細胞骨格を形成するタンパク質を探しだし、それらの構造と細胞中での挙動の全てを詳細に調べることを目標に行われた。その結果、(1)M. mobile細胞の頭部、首部、胴部のそれぞれに局在するタンパク質7つをモノクローナル抗体の標的タンパク質を調べることにより同定した。(2)抗体の作用、変異株、蛍光ラベルなどを用いて、上記タンパク質の機能の多くを明らかにした。その中で、滑走運動の中心的な役割を果たしているタンパク質の構造は既知の細胞運動とは全く異なるメカニズムを示唆していた。(3)M. pneumoniaeですでに細胞構築にかかわると考えられている7つのタンパク質の役割を、変異株と免疫蛍光法を用いて明らかにし、それらタンパク質の細胞構築における役割を考察した。(4)M. pneumoniaeのタンパク質局在をGFPで調べる方法を開発し、可能性のある遺伝子の中から、明らかに細胞中で局在する新規のタンパク質11個を同定した。また、それとは別に細胞骨格様構造を少しずつ溶解し、その時に溶け出すタンパク質を同定することで、新規の細胞骨格様タンパク質を同定した。

研究成果

• [文献書誌] Miyata, M.: "Force and Velocity of Mycoplasma mobile Gliding"Journal of Bacteriology. 184. 1827-1831 (2002)
• [文献書誌] Shimizu, T.: "Electron microscopic studies of three gliding mycoplasmas, Mycoplasma mobile, M. pneumoniae, and M. gallisepticum, by using the freeze-substitution technique"Current Microbiology. 44. 431-434 (2002)
• [文献書誌] Miyata, M.: "Cell division"Hertmann, R. and Razin, S. (ed.) Molecular Biology and Pathogenicity of Mycoplasmas. Kluver Academic / Plenum Publishers., London. 117-130 (2002)
• [文献書誌] Miyata, M.: "Movement on the cell surface of gliding bacterium, Mycoplasma mobile, is limited to its head-like structure"FEMS Microbiology Letters. 215. 285-289 (2002)
• [文献書誌] 宮田真人: "マイコプラズマの滑走運動-現在の生物学が説明できないメカニズム-"日本細菌学雑誌. 57. 581-595 (2002)
• [文献書誌] Seto, S.: "The attachment organelle formation represented by localization of cytadherence protein and formation of electron-dense core in the wild-type and mutant strains of Mycoplasma pneumoniae"Journal of Bacteriology. 185. 1082-1091 (2003)
• [文献書誌] 宮田真人: "Mycoplasma mobileのglidingと病原性"臨床と微生物. 30. 015-019 (2003)