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アクセスランキング

1

2014.08.29

分子・タンパク質 アクセス数:385
高速AFMで撮影されたミオシンVの一方向歩行運動

金沢大学理工研究域数物科学、バイオAFM先端研究センター 安藤敏夫、内橋貴之、古寺哲幸

ミオシンVは2つの足を持ったモータータンパク質で、細胞の中では荷物運びを行っていることが分かっています。尾部を取り除いたミオシンV(ミオシンV-HMM)のアクチンフィラメントに沿って一方向に歩行運動する様子を高速AFMで直接観察しました。溶液中には1µMの濃度のATP(ミオシンVのエネルギー源)が入っています。撮影の条件は、1秒間に7フレームの走査速度、走査範囲は130 × 65 nm2 (80 × 40 ピクセル)です。歩行運動中のミオシンVはたまに足踏み運動していることが分かりました。後ろ足の足踏み運動のときに赤い三角のマーク、前足の足踏み運動の時に水色の三角のマークが現れます。

Annual Review of Biophysics 42: 393-414 (2013)
Nature 468: 72-76 (2010)

2

2016.04.28

真核生物 アクセス数:225
嵐のように動き回る大型繊毛虫

種名:Frontonia (Frontonia leucas)
AL-Museum AL-Museum

身体全体細かい毛で覆われた茶褐色の大型繊毛虫。一瞬止まり身体を柔らかく膨らましたかと思う間もなく粒子の間を駆け巡ります。その勢いで、これまで静かだった小さな藻類や鞭毛虫の世界がかき回されます。

AL-Museum

3

2014.12.13

原核生物 アクセス数:162
FtsZリングの再構成

Department of Cell Biology, Duke University Medical Center 大澤正輝

この実験ではリポソーム内にZリング(細菌の分裂装置)を再構成するために、 人工的な膜結合型のFtsZ を、YFPでラベルしたFtsZのC末端に両親媒性ヘリックスを導入することにより構築した(FtsZ-YFP-mts) 。この動画は、精製したFtsZ-YFP-mtsがGTPにより重合し、 大きなZリングをチューブ状の多重リポソーム内に形成することを示している。Zリングの形成と収縮に他の細胞分裂関連分子は必要なかった。また再構成されたZリングはin vivoのZリング(動画:Zリングの形成と収縮2を参照)と良く似た動態を示した。 参考文献 1. Reconstitution of contractile FtsZ rings in liposomes. Osawa M, Anderson DE, Erickson HP. Science. 2008 May 9;320(5877):792-4. 2. Inside-out Z rings--constriction with and without GTP hydrolysis. Osawa M, Erickson HP. Mol Microbiol. 2011 Jul;81(2):571-9. 3. Chapter 1 - Tubular liposomes with variable permeability for reconstitution of FtsZ rings. Osawa M, Erickson HP. Methods Enzymol. 2009;464:3-17.

4

2015.06.18

分子・タンパク質 アクセス数:124
High speed AFM observation of severing of actin filaments by cofilin.

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) and Kanazawa University Ngo Xuan Kien, 古寺哲幸、上田太郎

Cofilin has an actin filament severing activity. We found by high speed AFM real time imaging that severing preferentially occurs at or near a boundary between a cofilin-bound cluster and the neighboring bare zone. In this video, seven different image sequences from different filaments and experiments were merged. Conditions: F buffer containing 1 mM ATP and 75 nM cofilin (no tag), except in sequence 3 in which cofilin concentration was 150 nM. Red, blue, and green arrowheads indicate severing in half helices in cofilin clusters, in a bare half helix immediately neighboring a cofilin cluster, and in bare zones more than half a helix away from cofilin clusters, respectively. White arrowheads: cofilin clusters. The width of the imaged field: 200 nm in sequence 1, and 440 nm in sequences 2-7, Z-scale: 0–12 nm.

eLife, 4:e04806, 2015

5

2014.01.23

真核生物 アクセス数:123
ミドリムシのstep-up光驚反応

種名:Euglena gracilis
東邦大学薬学部 伊関峰生

ミドリムシは、急激な青色光の強度変化に応答して、その遊泳方向を一氣に変えます。これを光驚動反応といいます。急に青色光が強くなったときに観察される光驚動反応をステップアップ光驚動反応といい、急に弱くなったときに観察されるのがステップダウン光驚動反応です

seki, M., et. al. A blue-light-activated adenylyl cyclase mediates photoavoidance in Euglena gracilis. Nature 415,1047-1051 (2002).
Matsunaga, S., et al. Discovery of signaling effect of UV-B/C light in the extended UV-A/blue-type action spectra for step-down and step-up photophobic responses in the unicellular flagellate alga Euglena gracilis. Protoplasma 201, 45-52 (1998).

6

2015.01.29

真核生物 アクセス数:118
Single-molecule speckle microscopy directly visualizes the retrograde actin flow.

京都大学 生命科学研究科 山城佐和子

Left: DyLight549-actin (DL-actin) was delivered into a Xenopus XTC cell at a low density by electroporation. Individual fluorescent actin copolymerized with cellular actin filaments and moved toward the central region (retrograde actin flow). Right: Actin networks were visualized by Lifeact-EGFP in the same XTC cell. Total time: 60 seconds. Bar: 10μm. Reference: Yamashiro et al., Molecular Biology of the Cell (2014) 25:1010-1024.

Mol Biol Cell, 25:1010-1024, 2014

7

2015.07.10

真核生物 アクセス数:114
繊毛が作り出す気管表面の液流

種名:Mus musculus
浜松医科大学 池上 浩司

気管表面で観察される繊毛運動が作り出す液体の流れ。およそ25μm/秒程度(6~7分で1 cm進む)で流れており、気管に侵入してきた小さなゴミやウィルスはこの流れによって体外に排除される。ゾウリムシなどの単細胞生物は繊毛運動を自分自身が動くために使うが、哺乳類などの大型多細胞生物は、体の中に水流を作り出すために繊毛運動を使っている。

Tubulin polyglutamylation is essential for airway ciliary function through the regulation of beating asymmetry [Proc Natl Acad Sci USA 107(23), 10490-10495, 2010]

8

2012.09.18

原核生物 アクセス数:110
Mycoplasma gallisepticum gliding motility

種名:Mycoplasma gallisepticum
長崎大学 医歯薬学総合研究科 中根大介

ニワトリの病原菌,‘マイコプラズマ=ガリセプティカム’の滑走運動です.位相差顕微鏡でリアルタイムで観察しました.マイコプラズマ=ニューモニエに近縁であり,動きのようすや,関連遺伝子もよく似ています.

9

2014.07.19

分子・タンパク質 アクセス数:109
筋収縮中のアクチン結合ミオシン-II(クロスブリッジ)の動き

種名:Rabbit
大阪市立大学 片山栄作

 動画前半は従来の単純なレバーアーム首振り説に基づくミオシン・クロスブリッジ(頭部)の動きを示す。このような動きは、ATP結合の有無におけるミオシンの結晶構造の特徴、および、「張力発生中にモーター領域は動かない」との実験事実に基づいて想定された。パワーストロークは、ATP非結合状態においてアクチンと強く結合する硬直複合体中のミオシン(1DFK:レバーアームは伸展状態)と、ATPを結合しレバーアームが強く屈曲した構造(1DFL) の間の遷移である。アクチンに結合するモーター領域がアクチンに固定されればレバーアーム部分が動き、首を振ることになる。   動画後半は急速凍結レプリカ法により片山(文献1-2) が直接観察した電子顕微鏡画像から示唆されるミオシン頭部の動きを示し、われわれの解析(文献3-5)により存在が明らかになった新たな中間体の構造を含む。In vitroアクチン滑り運動中のミオシンの急速凍結レプリカ像は、動画前半にある従来の説では説明不可能なクロスブリッジの構造を示した(文献2)。われわれはその構造を説明できる新たな中間体を見出し(文献4)、その3次元構造を再構成した(文献4-5)。その新たな構造を含め、時分割化学架橋法による結果(文献6)を勘案することにより、観察結果の妥当な解釈が可能となった(文献5)。クロスブリッジ・サイクル過程の大部分で新たなコンフォメーションを取っていることが想定される。 [文献] 1. Katayama E. The effects of various nucleotides on the structure of actin-attached myosin subfragment-1 studied by quick-freeze deep-etch electron microscopy. J Biochem. 1989 Nov;106(5):751-70. 2: Katayama E. Quick-freeze deep-etch electron microscopy of the actin-heavy meromyosin complex during the in vitro motility assay. J Mol Biol. 1998 May 1;278(2):349-67. 3: Katayama E, Ohmori G, Baba N. Three-dimensional image analysis of myosin head in function as captured by quick-freeze deep-etch replica electron microscopy. Adv Exp Med Biol. 1998;453:37-45. 4: Katayama E, Ichise N, Yaeguchi N, Yoshizawa T, Maruta S, Baba N. Three-dimensional structural analysis of individual myosin heads under various functional states. Adv Exp Med Biol. 2003;538:295-304. 5: Kimori Y, Baba N, Katayama E. Novel configuration of a myosin II transient intermediate analogue revealed by quick-freeze deep-etch replica electron microscopy. Biochem J. 2013 Feb 15;450(1):23-35. 6. Andreev OA, Reshetnyak YK. Mechanism of formation of actomyosin interface. J Mol Biol. 2007 Jan 19;365(3):551-4.

10

2014.07.22

原核生物 アクセス数:108
ビブリオ菌多べん毛変異体

種名:Vibrio alginolyticus
名古屋大学大学院理学研究科 本間 道夫

V. alginolyticusの軟寒天培地での運動能が悪くなる変異株の中にあった、極べん毛の数が、普通は1本の野生株にくらべて、10本もべん毛が生えている菌が観察される。極べん毛を高輝度暗視野顕微鏡で観察した。

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