マイコプラズマ滑走運動装置の構造と動き

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24390107
• 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)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 細胞運動 / 電子顕微鏡 / 一分子計測 / 寄生細菌 / 構造生物学 / 電子線クライオトモグラフィー / 急速レプリカ法

研究実績の概要

淡水魚の病原細菌，Mycoplasma mobile（モービレ）とモービレとは全くメカニズムの異なるヒト病原菌，Mycoplasma pneumoniae（ニューモニエ）について研究を行い，以下の結果を得た．(1) モービレとニューモニエそれぞれの滑走装置について，電子線クライオトモグラフィー（ECT）を用いて三次元構造を詳細に明らかにした．モービレについてはATP加水分解に伴う滑走装置の構造変化，さらに単離したモーターがATP合成酵素と酷似した構造で，新奇構造により数珠つなぎになっていることを明らかにした．(2) モービレとニューモニエそれぞれのあしと思われるタンパク質が，足場であるシアル酸オリゴ糖を結合することを明らかにした．ニューモニエのあしタンパク質の構造を単粒子解析により詳細に明らかにした．ニューモニエの滑走に必須な３種類のタンパク質について，組換えタンパク質の発現，精製を行い詳細な構造解析に成功した．モービレにおいて装置内部と菌体表面をつなぐタンパク質を同定し，分子形状を明らかにした．(3) モービレのあしの挙動を，菌体と単離した滑走装置の動きを様々な条件で解析することで明らかにした．また単一構造のシアル酸オリゴ糖各種を用いることで，あしが認識する構造を明らかにした．(4) 遺伝子操作による蛍光ラベルを行うことで，モービレとニューモニエにおける，それぞれ7種類と15種類の滑走タンパク質の局在位置を決定した．

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] 南京師範大学(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 南京師範大学
• [国際共同研究] Centre for Genomic Regulation, Barcelona/Universitat Autonoma de Barcelona(スペイン)
  • 国名: スペイン
  • 外国機関名: Centre for Genomic Regulation, Barcelona/Universitat Autonoma de Barcelona
• [国際共同研究] CNRS-Aix Marseille University(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: CNRS-Aix Marseille University
• [国際共同研究] Miami University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Miami University
• [雑誌論文] Prospects for the gliding mechanism of Mycoplasma mobile (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyata M, Hamaguchi T
  • 雑誌名: Current Opinion in Microbiology 巻: 29 ページ: 15-21
  • DOI: 10.1016/j.mib.2015.08.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Periodicity in attachment organelle revealed by electron cryotomography suggests conformational changes in gliding mechanism of Mycoplasma pneumoniae (2016)
  • 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.00243-16
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 滑走するマイコプラズマ (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 雑誌名: 臨床と微生物 巻: 42 ページ: 465-468
• [雑誌論文] 最小微生物，マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 雑誌名: Biologia 阪大理生物同窓会誌 巻: 12 ページ: 10-15
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Gliding mtility of Mycoplasma mobile on uniform oligosaccharides (2015)
  • 著者名/発表者名: Kasai T, Hamaguchi T, Miyata M
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 197 ページ: 2952-7
  • DOI: 10.1128/JB.00335-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Super-resolved sampling of Mycoplasma mobile gliding based on extraordinary optical light transmission (2015)
  • 著者名/発表者名: Lee W, Kinosita Y, Oh Y, Mikami N, Yang H, Miyata M, Nishizaka T, Kim D
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 9 ページ: 10896-908
  • DOI: 10.1021/acsnano.5b03934
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Systematic structural analyses of attachment organelle in Mycoplasma pneumoniae (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakane D, Kenri T, Matsuo L, Miyata M
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 11 ページ: e1005299
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1005299
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gliding direction of Mycoplasma mobile (2015)
  • 著者名/発表者名: Morio H, Kasai T, Miyata M
  • 雑誌名: Journal of Bacteriology 巻: 198 ページ: 283-90
  • DOI: 10.1128/JB.00499-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Mycoplasma mobile の新奇滑走タンパク質の構造的洞察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 濵口 祐, 田原悠平, 松生大輝, 宮田真人
  • 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
• [学会発表] Origin of motility suggested by special bacteria (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: The 2015 OCARINA Annual International Meeting
  • 発表場所: 大阪市立大学 学術情報総合センター (大阪府大阪市)
  • 年月日: 2016-03-17 – 2016-03-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mollicutes species developed three motility systems independently (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: University of Bordeaux - Osaka University, Osaka City Universtity Mini-Symposium on Synthetic Biology
  • 発表場所: 大阪大学産業科学研究所 (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2016-01-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Gliding machinery of Mycoplasma mobile, pathogenic bacterium (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata M
  • 学会等名: the 2nd EastAsia Microscopy Conference (EAMC2）
  • 発表場所: 姫路商工会議所 (兵庫県姫路市)
  • 年月日: 2015-11-24 – 2015-11-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 最小細菌、マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 大阪大学微生物研究所アドバンスセミナー
  • 発表場所: 大阪大学 谷口記念講堂 (大阪府吹田市)
  • 年月日: 2015-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] 最小細菌、マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: エアロ・アクアバイオメカニズム学会 第33回定例講演会
  • 発表場所: 鳥取大学 (鳥取県鳥取市)
  • 年月日: 2015-09-03
  • 招待講演
• [学会発表] 最小生物、マイコプラズマの滑走運動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮田真人
  • 学会等名: 第12回21世紀大腸菌研究会
  • 発表場所: 琵琶湖グランドホテル (滋賀県大津市)
  • 年月日: 2015-06-04 – 2015-06-05
  • 招待講演
• [学会発表] Mycoplasma pneumoniae, P1 adhesin の構造と機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 優, 川北祥人, 見理 剛, 森 茂太郎, 木下実紀, 濵口 祐, 宮田真人
  • 学会等名: 日本マイコプラズマ学会 第42回学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-05-22 – 2015-05-23
• [学会発表] マイコプラズマ・モービレの滑走装置に局在する新奇タンパク質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濵口 祐, 田原悠平, 宮田真人
  • 学会等名: 日本マイコプラズマ学会 第42回学術集会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 (東京都港区)
  • 年月日: 2015-05-22 – 2015-05-23
• [図書] 最新マイコプラズマ学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 神谷 茂, 泉川欣一, 賀来満男, 佐々木次雄, 難波成任, 宮田真人, 大島研郎, 柿澤茂行, 見理 剛, 佐々木裕子, 佐藤静夫, 皿谷 健, 柴田健一郎, 清水 隆, 田中裕士, 原澤 亮, 堀野敦子, 松田和洋, 柳原 格, 渡邉秀裕(ほか37名）
  • 総ページ数: 259（19-24）
  • 出版者: 近代出版
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~miyata/index.html
• [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」による汎用3Dプリンターの生物学への応用 Facebook
  • 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 Facebook
  • URL: https://www.facebook.com/mycmobile