学習院大学理学部物理学科の西坂崇之教授、木下佳昭博士、産業技術総合研究所の菊池義智主任研究員らの研究グループは、カメムシの共生細菌バークホルデリアがべん毛繊維を体に巻き付けながら遊泳する全く新しいべん毛運動を発見した。

 べん毛運動は細菌がより良い環境を求めて移動する際に必須であり、大腸菌などの「タンブリング(方向転換)運動」とビブリオ菌などの「前後-後退運動」の2つの運動パターンが知られている。同研究グループは、カメムシの共生細菌であるバークホルデリアのみがカメムシの消化管と共生器官の間にある狭窄部を通過でき、大腸菌のような非共生細菌は通過することができないという事実に着目し、「バークホルデリアには特異な運動機構があるのではないか?」と考えた。

 そこで、研究グループは、細胞本体を蛍光色素で処理し、べん毛線維を蛍光顕微鏡下で可視化した。この観察により、バークホルデリアはべん毛繊維を毎秒150回転させることにより泳げることが明らかになった。さらに、狭窄部位を模したネバネバの環境を作製したところ、べん毛繊維が細胞本体に巻き付きながら遊泳する様子を頻繁に観察することに成功した。これは、既知のべん毛運動にはない性質で、「第3形態のべん毛運動」といえる。

 このべん毛巻き付け運動は、ミミイカの共生細菌であるアリビブリオ菌にも認められ、様々な共生細菌がべん毛巻き付け運動を行う可能性が示された。

論文情報:【The ISME Journal】Unforeseen swimming and gliding mode of an insect gut symbiont, Burkholderia sp.RPE64, with wrapping of the flagella around its cell body

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大学ジャーナルオンライン編集部

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