研究概要
運動性を持つ細菌（バクテリア）は、化学物質に対して集積したり忌避したりする行動的応答能力（走化性）を有しています。その応答は、nMレベルの濃度に対してミリ秒で応答できるといった迅速かつ高感度なセンシングシステムです。このシステムは、外界の化学物質の濃度勾配をセンシングするセンサータンパク質とその情報を処理する細胞内走化性タンパク質群、およびシグナルの出力先であるべん毛モーターから構成されます。本研究では、細菌の有する走化性を工学的に応用することにより、高感度な化学物質の新規検出システムを開発することや、走化性が関与すると考えられている植物病原細菌の宿主植物への感染メカニズムを明らかにすることで、植物細菌病の防除につながる新規技術の開発を目指しています。
図1 走化性により集積する細菌
教育・研究活動の紹介
倒立位相差顕微鏡を用いて細菌の運動を観察しながら、マイクロマニピュレータで特定の化学物質を添加し、細菌の化学物質に対して集積、忌避する様子を画像処理することで数値化できるシステムを用いて走化性を計測できます。
細菌の走化性を遺伝子レベルで解析するため、分子生物学的な手法を用いて走化性センサー遺伝子の同定などを行っています。
今後の展望
ビスフェノールAなどの内分泌撹乱化学物質を走化性のセンサータンパク質を用いて検出するシステムや、青枯病菌を用いた植物細菌病の防除技術の開発を目指しています。
社会貢献等（社会活動 特許等取得状況 産学連携・技術移転の対応等）
