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2008 年度 実績報告書

キメラ菌体によるバクテリアベん毛モーターのエネルギー変換・情報伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20370056
研究機関東北大学

研究代表者

石島 秋彦  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80301216)

キーワードバクテリア / イメージング / GFP / モータータンパク / FRAP / エバネッセント
研究概要

当該年度においては, バクテリア菌体内部でのGFP蛍光タンパクの蛍光強度の正確な計測を主たる目的とした. まずは, エバネッセント型FRAPによる菌体内の蛍光色素の退色の具合の定量性について検討した.
一般的にはFRAP実験のためには集光したレーザーを用いるが, 菌体は長さが2マイクロメートルと小さく, 集光レーザーのスポット径(約1ミクロン)とほぼ同程度である. したがって, 局所的なFRAPを行わせることが難しいため, エバネッセント光によるFRAPを試みた. この方式なら, ガラス界面より100ナノメートル近傍のみを退色することができる.
実際には細胞膜に固定されている蛍光スポット(モーター基部体構成タンパクにGFPを融合させたもの)と細胞膜中のGFP融合タンパクとを同時に計測し, レーザーの強度, 照射時間と退色の様子を比較してみた. その結果, 細胞膜中の蛍光スポットと細胞質側のGFP融合タンパク質とで励起光に対する退色の様子に差があることが明らかになった. 現在その原因, 細胞内環境, 隣接する蛍光色素同士の影響などを検討中である.
バクテリア菌体内部における蛍光の定量的評価はかなり困難を極める. その菌体の大きさ自体が2マイクロメートルと一般的にイメージングで使用される細胞(10マイクロメートル程度)に比べてかなり小さいこと. さらには菌体の形状が俵型をしており, 光学的に不向きなことなどが原因である. そのため, バクテリア菌体内部での蛍光の位置(高さに影響する)などを踏まえて, 定量的な評価を行っている.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Torque-speed relationships of Na^+-driyen chimeric flagellar motors in Escherichia coli2008

    • 著者名/発表者名
      Inoue, Y., Lo, C. J., Fukuoka, H., Takahashi, H., Sowa, Y., Pilizota, T., Wadhams, G. H Homma, M., Berry, R. M. & Ishiiima, A.
    • 雑誌名

      J Mol Biol. 376

      ページ: 1251-1259

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ormation and Maintenance of Tubular Membrane Projections : Experiments and Numerical Calculations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Umeda, T. Inaba, A. Ishijima. K. Takiauchi, H. Hotani
    • 雑誌名

      BioSystems 93

      ページ: 115-119

    • 査読あり
  • [学会発表] Temperature-dependence Of Torque Generation Of The Na+-driven Chimeric Flagellar Motor And Visualization Of The Stator Proteins In E. coli2009

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ishijima, Yuichi Inoue, Hajime Fukuoka
    • 学会等名
      The Biophysical Society 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      U.S.A., Boston
    • 年月日
      2009-02-28
  • [学会発表] High-pressure Microscopy For Modulating The Torque Generation Of Bacterial Flagellar Motors2009

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Nishiyama, Yoshiyuki Sowa, Shigeichi Kumazaki, Yoshifumi Kimura, Michio Hornma, Akihiko Ishijima, Masahide Terazima
    • 学会等名
      The Biophysical Society 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      U.S.A., Boston
    • 年月日
      2009-02-28
  • [学会発表] Visualization of exchange of rotor component in functioning bacterial flagellar motor2009

    • 著者名/発表者名
      Hajime Fukuoka, Shun Terasawa, Yuichi Inoue, Akihiko Ishijima
    • 学会等名
      BLAST X (Bacterial Locomotion and Signal Transduction X)
    • 発表場所
      Mexico, Cuernavaca
    • 年月日
      2009-01-20
  • [学会発表] TORQUE RESPONSE OF THE SODIUM-DRIVEN CHIMERIC FLAGELLAR MOTOR IN E. COLI INDUCED BY REVERSI BLE TEMPERATURE CHANGE2009

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Inoue, Kuniaki Takeda, Hajime Fukuoka, Hiroto Takahashi, Akihiko Ishijima
    • 学会等名
      BLAST X (Bacterial Locomotion and Signal Transduction X)
    • 発表場所
      Mexico, Cuernavaca
    • 年月日
      2009-01-19
  • [学会発表] FRAP analysis for visualization of exchange of rotor component in functional bacteria flagellar motor2008

    • 著者名/発表者名
      Hajime Fukuoka, Shun Terasa wa, Yuichi Inoue, Takeharu Nagai and Akihiko Ishijima
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-05
  • [学会発表] Single molecule measurement of actomyosin motors at low temperature2008

    • 著者名/発表者名
      Kuniaki Takeda, Hiroto Tanaka, Yuichi Inoue and Akihiko Ishijima
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-05
  • [学会発表] Torque response of the Na^+-driven chimeric flagellar motor in E. coli induced by reversible temperature change2008

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Inoue, Kuniaki Takeda, Hajime Fukuoka, Hiroto Takahashi and Akihiko Ishijima
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-05
  • [学会発表] Inspection of cooperative interaction in actomyosin contractile system2008

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sato and Akihiko Ishijima
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] Single molecule measurement using nano-measurements and imaging technique2008

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ishijima
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-04
  • [学会発表] TIRFM observation of chemoreceptor cluster and chemosensory complex in E. coli cell membrane2008

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Inaba, Satomi Banno, Hajime Fukuoka, Akihiko Ishijima and Ikuro Kawagishi
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-03
  • [図書] 実用精密位置決め技術事典, 第2編位置決め技術の適用事例,[4]最近の精密機器.情報機器関連装置, 3. バイオ操作(2)(レーザーなど光ピンセット)2008

    • 著者名/発表者名
      石島秋彦, 曽和義幸, 井上裕一, 福岡創, 田中裕人
    • 総ページ数
      639-645
    • 出版者
      株式会社産業技術サービスセンター

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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