金沢大学 ナノ生命科学研究所

~高速原子間力顕微鏡の威力~ 世界初!マイコプラズマの滑走運動における分子モーター の動きをナノレベルで検出!

<本研究のポイント>

◆最小細胞である「マイコプラズマ・モービレ」の分子モーターの動きを世界で初めて検出。

◆マイコプラズマの滑走運動時の動きを捉えた世界初の研究。

◆ナノスケールのデバイスや医薬品を開発するための基礎となる。

 

<概 要>

大阪市立大学 大学院理学研究科の宮田 真人(みやた まこと)教授らの研究チームは、金沢大学ナノ生命科学研究所の古寺 哲幸(こでら のりゆき)教授と安藤 敏夫(あんどう としお)特任教授の研究チームと共同で、最小の細菌である「マイコプラズマ・モービレ」が滑走するための分子モーターの動きを検出することに世界で初めて成功しました。この発見は、ナノスケールのデバイスや医薬品の開発への応用が期待されます。

本研究成果は、2021年5月28日(金)19時(日本時間)に、米国微生物学会オンライン誌である『mBio』に掲載されました。

 

可視化された細胞内部のモーター粒子とその動き
縦方向に並ぶ白い楕円がモーター粒子。緑の矢印は滑走運動の方向を示す。それぞれの粒子の重心の5秒間の動きが虹色の線で示されている。
©大阪市立大学 宮田真人

 

<補足>

■高速原子間力顕微鏡(高速AFM)

原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy: AFM)は、探針と試料の間に働く原子間力を元に、分子の形状をナノメートル(10-9 m)程度の高い空間分解能で可視化する顕微鏡。高速AFMは、金沢大学の安藤敏夫特任教授のグループによって開発された超高速で観察できるAFMで、サブ秒(~0.1秒)という時間分解能で、水溶液中にあるタンパク質などの生体分子や細胞の形状や動態をその周囲の環境を含めて観察することができる。

実験に使用した高速AFMの写真

 

<参考>

・動画 https://www.youtube.com/watch?v=-LRdogB3U8s

(マイコプラズマ・モービレの滑走の様子)

   

 

<掲載誌情報>

雑誌名:mBio(IF=6.8)

論文名:Movements of Mycoplasma mobile gliding machinery detected by high-speed atomic force microscopy(マイコプラズマの滑走運動における分子モーター の動きを高速原子間力顕微鏡を用いて検出)

著者:Kobayashi K, Kodera N, Kasai T, Tahara YO, Toyonaga T, Mizutani M, Fujiwara I, Ando T, Miyata M.

URL:https://doi.org/10.1101/2021.01.28.428740

 

<共同研究・資金等>

本研究は、下記の計画研究の一部として行われました。

・科研費・基盤研究(A)「病原細菌、Mollicutes綱における3種の運動メカニズム」

・CREST研究・「合成細菌JCVI syn3.0B とゲノム操作を用いた細胞進化モデルの構築」

(研究代表:宮田真人)

https://www.jst.go.jp/kisoken/crest/project/1111100/1111100_2019.html

 

サムネイル画像:Masaki Mizutani (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST))

 

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