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合成細菌における再構築から明らかにするスピロプラズマ遊泳運動メカニズムとその起源

合成细菌重建揭示螺原体游泳运动机制及其起源

基本信息

批准号：
22KJ2608
负责人：
木山花
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka Metropolitan University (2022-2023)Osaka City University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2608/
关键词：
MreB 運動能進化細菌アクチン

项目摘要

昨年度までの主な研究成果である合成細菌におけるスピロプラズマ遊泳運動の再構築と、そのスピロプラズマらせん反転遊泳運動が異なる2種類の細菌アクチンMreBにより引き起こされることを明らかにした結果を筆頭著者としてまとめた論文がScience Advances誌に受理、公開された。本研究ではスピロプラズマが辿ったであろう動かない細菌が運動能を獲得するという進化を、合成細菌を用いて実験室で再現することを最終年度の目標としている。その第一段階として、合成細菌に遊泳運動を付与する二種のMreBに対しランダムに変異を導入することで遊泳におけるMreBの役割をより詳細に解明することを目指した。まずMreBへのランダム変異導入により運動能を失った合成細菌をスクリーニングするため、コロニー形状の変化による遊泳運動能の有無のスクリーニング方法を検討した。寒天の濃度と培地に含まれる血清の種類を検討することで、遊泳運動能の有無によりコロニー形状に違いが見られる条件がわかった。PCRを用いてMreBに対しランダムに変異を導入し、コロニー形状によりスクリーニングした結果、形態が元の合成細菌と同様になったもの、らせん状の形態を持つものの運動しないもの、らせん反転運動が遅いものなどさまざまな変異体を取得することができた。変異箇所をシークエンシングで調べたところ、ATP加水分解活性部位やサブユニット間の相互作用に関わる部分、膜結合部位を含むC末端の欠失などの変異が見られた。今後さらにランダム変異の結果を取得することで、遊泳のメカニズムの詳細について重要な示唆を与えることができると考える。

The main research results of the past year have been accepted and published in Science Advances. This study aims to achieve the ultimate goal of bacterial motility acquisition, evolution, and reproduction. The first stage of the study was to introduce two kinds of MreB into the study. A method for detecting the presence or absence of swimming sports energy is discussed in this paper. In cold weather, the concentration of serum in the body is different from that in the body, and the swimming performance is different from that in the body. PCR uses MreB to detect different types of bacteria, such as DNA, DNA, DNA and DNA. The interaction between ATP hydrolysis active sites and membrane binding sites, including C-terminal, is different. In the future, the results of swimming and swimming will be different.