大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 生命創成探究センター (ExCELLS) のクリスチアン?ガンサー特任助教、西口茂孝特任研究員 (現職: 国立大学法人 大阪大学 大学院工学研究科 特任助教）、国立大学法人東海国立大学機構 黑料网 大学院理学研究科のチャン?フェンユエ研究員、内橋貴之教授（兼ExCELLS客員教授）の研究グループは、これまで困難とされてきた生きた細菌の膜の動的な力学的性質をナノスケールで測定する新しい顕微鏡技術「高速インラインフォースマッピング (HS-iFM) (*1)」の开発に世界で初めて成功しました。
研究グループは、この技術を用い、モデル生物として知られる大腸菌 (Escherichia coli ) の細胞膜の硬さが细胞分裂時にどのように変化するかを、これまでになく詳細に観察しました。細胞の硬さは、薬剤の投与やがん化によって変化することが示唆されており、これらの研究に本技術を適用することで、細菌に対する抗生物質の効果検証や動物細胞のがん化の機構解明につながることが期待されます。
本研究成果は、2025年1月30日に国際科学雑誌 「Science Advances」 にオンライン掲載されます。
1. 生きた細菌の膜の硬さを、ナノメートルレベルの解像度でリアルタイムに測定可能。
2. 大腸菌の分裂過程で、分裂部位の膜が周囲より顕著に硬化することを発見。
3. 細菌に対する抗生物質の効果検証や動物細胞のがん化の機構解明等、医学?生物学分野の研究開発への幅広い応用が期待される。
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*1 高速インラインフォースマッピング (HS-iFM)
先端の直径が数ナノメートルの針を、観察対象物 (タンパク質等) に接触することで、その表面形状と
硬さを同時に観察する顕微鏡技術。溶液中において、観察基板に吸着させた観察対象物を高速 (1フレーム/15秒) でスキャンすることにより、表面形状と硬さの変化を高分解能 (表面形状像: 5.5 ナノメートル/ピクセル、硬さ像: 22 ナノメートル/ピクセル) でリアルタイムに画像化することが出来る。
雑誌名: Science Advances
論文名: A look beyond topography: transient phenomena of Escherichia coli cell division captured with high-speed in-line force mapping
著者: Christian Ganser†*, Shigetaka Nishiguchi†, Feng-Yueh Chan, Takayuki Uchihashi* （†筆頭著者, *責任著者）
DOI:
