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2020 年度 実施状況報告書

細菌べん毛モーターのトルク発生ユニットがもつ構造対称性と機能の連関

研究課題

研究課題/領域番号 20K06564
研究機関法政大学

研究代表者

曽和 義幸  法政大学, 生命科学部, 准教授 (10519440)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードべん毛モーター
研究実績の概要

本研究では,大腸菌が遊泳時の推進力を生み出すべん毛モーターの化学-力学エネルギー変換に着目して研究を進めた.モーターのトルクを生み出す固定子ユニットは,MotAとMotBで構成される膜タンパク質複合体であり,構造的に対称な2つのプロトン透過経路をもつ.MotBへのプロトンの結合・解離にともなうMotA細胞質ドメインの構造変化サイクルが連動した結果,モーター回転運動の素過程を引き起こされると予想される.そのため,2つのプロトン結合部位を独立に操作することで,化学-力学サイクルの詳細を調べることが出来る.本研究課題では,申請者らが最近確立した固定子ユニット内の構造対称性を操作して,ヘテロMotBを含む固定子複合体(ここではヘテロ固定子とよぶ)をつくる手法を用いて研究を進めた.今年度はヘテロ固定子変異体の作製とヘテロ固定子ユニットの新規蛍光標識法の構築を目指した研究をおこなった.まず,ヘテロ固定子変異体は予定通り作製が完了しており,現在回転解析については進めている.次に蛍光標識については,ヘテロ固定子ユニットのそれぞれのMotBに別の異なる2種類の蛍光タンパク質を融合することを試みた.これによって,ユニット内FRETを生じさせ,確実に機能的な固定子ユニットになった複合体のみを検出することが出来ると期待した.しかし,この実験については,現在のところ,期待された結果を得ることが出来ていない.蛍光タンパク質の選定などの追加の実験が必要と考えている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2020年度のコロナ禍による研究室への入室制限等があり,実験に制約があったため遅れた.

今後の研究の推進方策

ヘテロ固定子変異体の解析については引き続き進める.蛍光標識法は蛍光タンパク質の選定または別の標識法の検討をおこなう.

次年度使用額が生じた理由

2020年度のコロナ禍による実験室への入室制限があったこと,顕微鏡の不具合による修理期間および復旧期間が必要であったこと,が重なり実験量が大きく制約されたため次年度使用額が生じた.2021年度以降に実験回数を増やすために,消耗品費および人件費として使用する予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] UNSW(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      UNSW
  • [雑誌論文] Distinct chemotactic behavior in the original Escherichia coli K-12 depending on forward-and-backward swimming, not on run-tumble movements2020

    • 著者名/発表者名
      Kinosita Yoshiaki、Ishida Tsubasa、Yoshida Myu、Ito Rie、Morimoto Yusuke V.、Goto Kazuki、Berry Richard M.、Nishizaka Takayuki、Sowa Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 15887

    • DOI

      10.1038/s41598-020-72429-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Coupling Ion Specificity of the Flagellar Stator Proteins MotA1/MotB1 of Paenibacillus sp. TCA202020

    • 著者名/発表者名
      Onoe Sakura、Yoshida Myu、Terahara Naoya、Sowa Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 10 ページ: 1078~1078

    • DOI

      10.3390/biom10071078

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大腸菌べん毛モーターの出力制御因子の解析2020

    • 著者名/発表者名
      曽和義幸
    • 学会等名
      第10回分子モーター討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Bacterial flagellar rotation at low load2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Sowa, T. Ishida
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] FliL assists flagellar motor rotation in Escherichia coli under low load condition2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, M. Yoshida, T. Minamino, Y. Sowa
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会
  • [学会発表] Low cooperativity of flagellar motor switching in Vibrio cholerae the bacterium of a single polar flagellum2020

    • 著者名/発表者名
      H. Tajima, M. Nishikawa, Y. Miura, Y. Sowa, I. Kawagishi
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会

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公開日: 2021-12-27  

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