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Cell motility of pathogenic bacteria manipulated by a fluid flow

流体控制病原菌的细胞运动

基本信息

批准号：
21K07020
负责人：
中根大介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細菌の走流性応答の研究を実施した。肺炎マイコプラズマであるMycoplasma pneumoniaeは宿主組織の表面などに付着し運動する能力をもつ。なぜ、小さな細菌が運動する能力を発達させたのか、はっきりとした理由は知られていなかった。申請者は本菌が水流の流れに逆らって運動する「正の走流性」という応答を持つことを明らかにした。自作したフローチャンバーとシリンジポンプを接続させ、精密に制御した流れを与える実験系を構築した。このチャンバーの中に菌を加えて、流れを受けたときのようすを光学顕微鏡で高精度に観察した。菌体は非対称な形状をしており、その先端で固体表面に付着をしているが、流れを受けると付着部位を軸に回転し、先端を流れに向かうように配置した。マイコプラズマの非対称形状を変化させ、同様の実験を行うと、同じ流速であっても流れに逆らうことはできず、流れの向きとは関係のない方向へとランダムに移動した。これは風見鶏の仕組みとよく似ている。このような走流性応答は、他の運動性マイコプラズマであるMycoplasma mobileやMycoplasma penetransでも観察できた。非対称形状を上手く利用して流れの向きを認識する仕組みは、マイコプラズマの中で広く保存された仕組みかもしれない。この3種の付着の最大力は75-150 pNほどであり、気管上皮での粘液繊毛クリアランスや淡水魚のエラにおける流れ、さらには尿路内での蠕動運動の際に受ける力よりも大きいため、実環境で機能しうるものであると考えられる。マイコプラズマの運動は一方向的で方向転換をすることがないが知られている。流れを感知する情報伝達機構がなくとも、今回観察された風見鶏の機構があれば、菌体の非対称形状により走流性応答が達成できるのかもしれない。これらの結果はPLOS Pathogensという科学誌に掲載された。

Research on the flow resistance of bacteria has been carried out. Mycoplasma pneumoniae is the surface of the host tissue and the movement ability of the host tissue.なぜ, small さな bacteria が movement する ability を発达させたのか, はっきりとしたreason はknow られていなかった. The applicant's application is based on the flow of the current and the movement of the water in the opposite direction. Self-made したフローチャンバーとシリンジポンプを涚させ, precision にcontrol した流れを and える実験system をconstructed した.このチャンバーの中に草を加えて, 流れをReceived けたときのようすをoptical laser micromirror and high-precision に観Observationした. The shape of the bacterial cell is not the same as the solid surface, and the tip is solid surface. The flow-receiving part is attached to the shaft, and the tip is attached to the flow-receiving part.マイコプラズマのnon-symmetrical shapeを変化させ、同様の実験を行うと、同じflow rateであってもThe flow is reversed, the flow is reversed, and the flow is moved in the direction of the relationship.これは风见鶏の士组みとよくsimilar to ている. Mycoplasma mobileやMycoplasma penetransでも観看できた. Asymmetry shape をGet started くして flow れの directional きを know する士组みは.この3 kinds of のpay the most powerful 75-150 pN ほどであり, 気duct epithelium でのmucus 繊毛クリアランスやfreshwater fish のエラにおける流れ, さらには urinary tract The internal peristalsis movement is controlled by the force of the movement, and the function of the environment is controlled by the force.マイコプラズマの动は One direction of direction change をすることがないが知られている.流れをSenseするInformation伝达社がなくとも、Now this time I watch the wind see 鶏の Agency The non-symmetrical shape of the bacterial cells and the flow properties of the bacteria are achieved by the できるのかもしれない.これらのRESULTSはPLOS PathogensというSCIENCE 志に掲 containされた.

项目成果

期刊论文数量（23）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

マイコプラズマは流れに逆らって滑走する

支原体逆流而行

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ikebe Tadayoshi;Otsuka Hitoshi;Chiba Kazuki;Kazawa Yu;Yamaguchi Takahiro;Okuno Rumi;Date Yoshimi;Sasaki Mari;Isobe Junko;Ohnishi Makoto;Akeda Yukihiro;中根大介
通讯作者：
中根大介

Self‐Assembled Micro‐Sized Hexagons Built from Short DNA in a Crowded Environment

在拥挤环境中用短 DNA 自组装微型六边形

DOI：
10.1002/cbic.202200360
发表时间：
2022
期刊：
ChemBioChem
影响因子：
3.2
作者：
Makino Tetsunao;Nakane Daisuke;Tanaka Makiko
通讯作者：
Tanaka Makiko

Novel Applications of 3D Localization Microscopy to a Variety of Molecular Motors

3D 定位显微镜在各种分子马达中的新应用

DOI：
10.2142/biophys.61.395
发表时间：
2021
期刊：
Seibutsu Butsuri
影响因子：
0
作者：
NISHIZAKA Takayuki;KATOH Takanobu A.;NAKANE Daisuke
通讯作者：
NAKANE Daisuke

動きの可視化から紐解く原核生物の新しい世界

通过运动可视化揭示原核生物的新世界

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sekiya Takeshi;Ogura Yukino;Kai Hirayasu;Kawaguchi Atsushi;Okawa Shino;Hirohama Mikako;Kuroki Takahiro;Morii Wataru;Hara Akira;Hiramatsu Yuji;Hitomi Shigemi;Kawakami Yasushi;Arakawa Yoshihiro;Maruo Kazushi;Chiba Shigeru;Suzuki Hiromichi;Kojima Hiroshi;Tac;中根大介
通讯作者：
中根大介

Isolation and Visualization of Gliding Motility Machinery in Bacteroidota

拟杆菌滑动运动机械的分离和可视化