Exploring new rotary molecular motor in living organism

探索生物体内新型旋转分子马达

基本信息

批准号：
22H02589
负责人：
西坂崇之
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Gakushuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

線毛の重合・脱重合装置によって固体表面を自在に動き回ることのできるシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803 株をモデル生物として扱った。細胞本体はガラス表面に吸着させ、線毛の引き込みについては、微小蛍光粒子を通じて可視化した。この手法は既に我々のグループによって2017年に既に確立しているが、主に実験を進めた修士の学生が改めて実験系の再現を行った。引き込みの様子についても、原著論文の中で報告しているが、これまでに一方向性の回転を示唆する軌道は得られていない。これは当然のことで、光学顕微鏡は２次元平面の観察に限定されているためである。『移動しながらの回転＝コークスクリュー運動』の検出には、深さ方向を加えた3次元の座標検出が必要になるからである。そこで2008年に研究室で開発した、2次元の画像から3次元の情報を取り出し、なおかつナノメートルの精度で粒子を追跡する光学顕微鏡による観察を進めた（Yajima, ... & Nishizaka, Nat Struct Mol Biol, 2008. 15: 1119-21）。精製した分子モーターに対して用いられてきた方法論を、生きたバクテリアの一個の細胞に対し、初めて応用したことになる。バクテリアの生育条件に加え、観察に用いるプローブの粒子径や溶液の粘度、撮影条件を絞り込み、これまで２次元でしか論じられてこなかったⅣ型線毛の動きの実体が、世界で初めて、３次元的に明らかになった。

蓝细菌合成细胞杆菌。细胞体被吸附在玻璃表面上，并通过小荧光颗粒可视化线性头发的拉力。我们的小组已经在2017年建立了这种方法，但是主要进行实验的硕士学生反复再现了实验系统。尽管在原始论文中已经报道了戒断的故事，但没有任何轨道暗示单个方向旋转。当然，这是一个问题，因为光学显微镜仅限于两个维平面。这是因为检测“移动时旋转=开瓶器运动”需要具有深度方向的三维坐标检测。因此，从2008年在实验室中开发的两个维图中获取了三个维信息，并且具有光学显微镜的观测值，它们具有纳米计精度（yajima，...＆nishizaka，natt结构）的颗粒。 15：1119-21）。首次将用于精制分子运动的方法应用于活细菌的一个细胞。除了细菌的生长条件外，用于观察的探针的颗粒直径，溶液的粘度和射击条件也被缩小，并且仅在两个维度上讨论的IV型头发的实体是世界上第一次是世界上的第一次。