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2022 年度 実績報告書

細菌べん毛多型変換能によるリポソームの変形誘導

公募研究

研究領域分子サイバネティクス ー化学の力によるミニマル人工脳の構築
研究課題/領域番号 21H05892
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, 教授 (10519440)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワードべん毛 / リポソーム
研究実績の概要

ミニマル人工脳の構成要素であるリポソームを人為的に変形誘導するための分子アクチュエーションシステムとして,細菌べん毛の多型変換の応用を目指している.本年度は,蛍光染色・単離したべん毛繊維を界面通過法でリポソームに内包させるプロトコールの改善とリポソームの変形誘導をおこなった.まず,大腸菌のべん毛繊維を効率よく精製することを目指した.サルモネラSJW3060株はべん毛モーター基部体のFliFタンパク質に点変異が入ることにより,べん毛が脱離しやすくなることが知られている.そこで,大腸菌をゲノム編集により同様の変異を導入してべん毛を精製したところ,その精製効率はわずかな改善しかみられなかった.つぎに,べん毛に繊維状高分子を添加することで束化を相分離により誘導した.べん毛はらせん形状をしているため,らせんのピッチに沿うように集合し,長軸方向に長さが数倍に伸張した.また,定量的に計測はおこなっていないが,その曲げ方向の堅さも上昇していると期待される.この変形誘導を何らかのトリガーで誘起するために,繊維状高分子をDNAへと変え,DNA伸張とカップルさせることを試みた.しかし,DNAが分解されてしまったため,べん毛精製の段階でDNAaseが混入している可能性があった.そこで,任意に束化のタイミングは制御できないが,リポソームを作製する段階で,べん毛が束化する条件で蛍光べん毛を封入した.その結果,束化伸張したべん毛がリポソームの内壁面を押してわずかに変形させる様子を例数は少ないが観察することができた.

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1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] The rapid evolution of flagellar ion selectivity in experimental populations of E. coli2022

    • 著者名/発表者名
      Ridone Pietro、Ishida Tsubasa、Lin Angela、Humphreys David T.、Giannoulatou Eleni、Sowa Yoshiyuki、Baker Matthew A. B.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 ページ: eabq2492

    • DOI

      10.1126/sciadv.abq2492

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Analysis of the interaction interface between the rotor and stator of the bacterial flagellar motor at the amino acid residue level.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakaya J, Kumazaki Y, Ishida T, Yoshida M, Ito R, Sowa Y
    • 学会等名
      第60回日本生物物理学会

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公開日: 2023-12-25  

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