• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Annual Research Report

協調的アメーバ運動を司る局所的膜電位ゆらぎの計測

Publicly Offered Research

Project AreaHarmonized supramolecular machinery for motility and its diversity
Project/Area Number 15H01335
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

森本 雄祐  国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (50631777)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords細胞運動 / 膜電位 / 蛍光イメージング
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、細胞性粘菌などで見られるアメーバ運動において、局所的な膜電位変化が効率的な細胞運動とどのように関係しているかを分子レベルで明らかにすることを目的とし、膜電位の高時空間分解能イメージングにより、1細胞局所での自発的な膜電位ゆらぎの計測を行うことができる実験系の確立を目指している。これまでの研究によって、細胞性粘菌の自発的な膜電位変化を1細胞レベルで高感度に計測することが可能なイメージング手法を確立しており、時間分解能を向上させるための手法も検討している。細胞内イオン濃度と膜電位を同時計測することにより、膜電位変化に関わるイオンの特定にも至っている。また、光遺伝学を応用した光操作手法を用いて自発的膜電位変化に関与している細胞内イオン濃度を制御することで、膜電位を人為的に操作することが可能となっている。光操作した膜電位変化に追従して細胞運動が変化することから、膜電位変化と細胞運動が直接的に関係していることが明らかとなってきている。本研究課題内で実施している高感度での膜電位イメージング手法は、広く様々な細胞に応用できることを目指しており、領域内の共同研究として厚さ200nm以下のらせん菌レプトスピラの定量的膜電位イメージング手法も確立できている(Md Islam et al., 2015)。今後は膜電位イメージングの条件検討を行うことで、より高時空間分解能での計測ができるようにすることにより、局所的な膜電位ゆらぎと細胞運動の関わりを明らかにしていく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

細胞性粘菌の膜電位変化を1細胞レベルで高感度に可視化することができるイメージング手法を確立することができた。光操作によって膜電位を変化させると、これに追従して細胞運動が変化することから、膜電位変化と細胞運動が直接的に関係していることが示唆されている。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究によって、高感度な1細胞レベルでの膜電位イメージングが可能となっているが、より詳細な膜電位ゆらぎの計測を可能とするために、空間分解能だけではなく、膜電位計測の時間分解能の向上を目指す。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Domain-swap polymerization drives the self-assembly of the bacterial flagellar motor2016

    • Author(s)
      Matthew A.B. Baker, Robert M.G. Hynson, Lorraine A. Ganuelas, Nasim Shah Mohammadi, Chu Wai Liew, Anthony A. Rey, Anthony P. Duff, Andrew E. Whitten, Cy M. Jeffries, Nicolas J. Delalez, Yusuke V. Morimoto, Daniela Stock, Judith P. Armitage, Andrew J. Turberfield, Keiichi Namba, Richard M. Berry and Lawrence K. Lee
    • Journal Title

      Nature Structural & Molecular Biology

      Volume: 23 Pages: 197-203

    • DOI

      doi: 10.1038/nsmb.3172

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The bacterial flagellar type III export gate complex is a dual fuel engine that can use both H+ and Na+ for flagellar protein export2016

    • Author(s)
      Tohru Minamino, Yusuke V. Morimoto, Noritaka Hara, Phillip D. Aldridge and Keiichi Namba
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 12 Pages: e1005495

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.ppat.1005495

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] FliH and FliI ensure efficient energy coupling of flagellar type III protein export in Salmonella2016

    • Author(s)
      Tohru Minamino, Miki Kinoshita, Yumi Inoue, Yusuke V. Morimoto, Kunio Ihara, Satomi Koya, Noritaka Hara, Noriko Nishioka, Seiji Kojima, Michio Homma and Keiichi Namba
    • Journal Title

      Microbiologyopen

      Volume: - Pages: in press

    • DOI

      doi: 10.1002/mbo3.340

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] H+ and Na+ are involved in flagellar rotation of the spirochete Leptospira2015

    • Author(s)
      Md. Shafiqul Islam, Yusuke V. Morimoto, Kudo Seishi and Shuichi Nakamura
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 466 Pages: 196-200

    • DOI

      doi:10.1016/j.bbrc.2015.09.004

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自発的膜電位変化を伴う走化性シグナル伝達2016

    • Author(s)
      森本雄祐、上田昌宏
    • Organizer
      2016年 生体運動合同班会議
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-01-09
  • [Presentation] 細胞性粘菌におけるシグナル伝達と膜電位変化の関係2015

    • Author(s)
      森本雄祐、上田昌宏
    • Organizer
      第5回日本細胞性粘菌学会例会
    • Place of Presentation
      弘前大学文京町地区キャンパス(青森県弘前市)
    • Year and Date
      2015-10-11
  • [Presentation] High-sensitivity fluorescence imaging of membrane potential in Dictyostelium2015

    • Author(s)
      森本雄祐、上田昌宏
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-15
  • [Presentation] 細胞内局所pHと細胞機能の関係2015

    • Author(s)
      森本雄祐、上田昌宏
    • Organizer
      分子研研究会「膜タンパク質内部のプロトン透過を考える」
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • Year and Date
      2015-04-20

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi