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2014 年度 実績報告書

細菌膜蛋白質複合体の分子配列メカニズムに関する光学・電子顕微鏡複合解析

研究課題

研究課題/領域番号 24657108
研究機関法政大学

研究代表者

川岸 郁朗  法政大学, 生命科学部, 教授 (80234037)

研究分担者 川崎 一則  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域 バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (40356837)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード大腸菌 / 細胞膜 / 膜蛋白質 / 蛍光顕微鏡 / 電子顕微鏡 / 凍結割断レプリカ法
研究実績の概要

大腸菌内膜で巨大クラスターを形成する走化性受容体,内膜と外膜を貫く異物排出トランスポーター複合体に焦点を当て,以下の解析を行った.
1.走化性受容体の局在・膜内動態:まず,走化性受容体TarとGFPの融合蛋白質を染色体上から発現する菌株を用いて,受容体の局在・膜内動態およびそれに対するChe蛋白質の影響を解析した.その結果,受容体が内膜の細胞側面領域に挿入された後,徐々に大きなクラスターを形成し,極へと移行することが示唆された.ただし,この段階のどこでCheW, CheAと複合体を形成するのかに関しては今後の検討が必要である.さらに,前年度までに確立した手法を応用し,TCタグ融合コレラ菌CheAホモログをFlAsH標識し,エネルギー代謝低下時にのみ極に局在することを立証した.一方,GFP標識受容体を用いてDAB標識法の確立を目指したが,まだ成功には至っていない.
2.部位特異的架橋形成による受容体クラスターの解析:全走化性受容体遺伝子欠失株にCys置換変異受容体TarとTsrを発現させ,Tar-Tsr間架橋形成を検出する系を確立した.この結果,異種受容体混合クラスターの構造を推定し,リガンド存在下での変化を追跡することが可能になった.
3.走化性受容体の細胞膜内クラスターの解析:Tar, Tar-GFP, Tar-TCを全受容体遺伝子欠失大腸菌株に発現させ,凍結割断レプリカ法により内膜の微細形態を観察した.より詳細な解析の結果,Tarの局在場所と無粒子領域には直接の相関が見られなかった.今後はTarを標識する方法を確立しつつ,無粒子領域の実体も明らかにする必要がある.
4.異物排出トランスポーター複合体:内膜と外膜を貫く構造体として異物排出トランスポーターと外膜チャネルTolCの複合体の検出を試みた.具体的には,野生株とtolC欠失株を用いて凍結割断レプリカ法による観察を行った.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Hypoxia-induced localization of chemotaxis-related signaling proteins in Vibrio cholerae2015

    • 著者名/発表者名
      Hiremath G, Hyakutake A, Yamamoto K, Ebisawa T, Nakamura T, Nishiyama S, Homma M, Kawagishi I.
    • 雑誌名

      Molecular Microbiology

      巻: 95 ページ: 780-790

    • DOI

      10.1111/mmi.12887

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A quick-freezing replica electron microscopic analysis for the localization of chemoreceptors on bacterial inner membranes2014

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Kawasaki, Takehiko Inaba, Emiko Kobayashi, So-ichiro Nishiyama, Ikuro Kawagishi
    • 学会等名
      日本生物物理学会第52回年会
    • 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] 大腸菌内膜における走化性レセプター Tarの局在性に関する 急速凍結レプリカ電子顕微鏡法による検討2014

    • 著者名/発表者名
      川崎 一則,稲葉 岳彦,小林 恵美子,西山 宗一郎,川岸 郁朗
    • 学会等名
      21世紀大腸菌研究会
    • 発表場所
      ホテル大観(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2014-06-05 – 2014-06-06

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公開日: 2016-06-01  

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