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Structural basis of the flagellar axial structure and its construction

鞭毛轴向结构的结构基础及其构建

基本信息

批准号：
21H02443
负责人：
今田勝巳
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、細菌べん毛軸構造形成中間体と短繊維べん毛の構造をクライオ電子顕微鏡によりロッド-フック結合部、フック-フィラメント結合部の構造と、各部の成長端の構造を解明し、物性・機能・構造・シンメトリーが異なる領域を結合して巨大な軸構造が一体で作動するしくみとシンメトリーミスマッチを克服・利用して複雑な構造を形成するしくみの解明を目指している。今年度の実績は以下の通りである。１）フィラメント欠損変異体からジャンクション中間体べん毛を単離精製し、クライオ電子顕微鏡像の単粒子解析を行った。前年度までに得た4 A分解能密度図はキャップに不鮮明な場所があったため、再度解析をやり直した結果4.44 Aでの解析に成功した。その結果、ジャンクション上の5量体キャップの段差の位置がフィラメント上の5量体キャップの段差の位置と異なること、キャップの末端の形態もフィラメント上とジャンクション上で異なることが明らかになった。２）FlgK蛋白質欠損変異体を用い、FlgDキャップが結合した状態で成長が停止したべん毛試料を単離精製し、クライオ電子顕微鏡単粒子解析を行った。その結果、FlgDキャップ-フック結合部の5.5 A分解能密度図の作成に成功し、FlgDキャップの結晶構造とフックの電子顕微鏡構造を当てはめてモデルを構築した。その結果、FliDキャップとは全く異なる結合の仕方をすることが明らかになった。一方で、分解能が十分ではないため、高分解能構造を目指して、クライオ電子顕微鏡による撮影を継続した。３）べん毛MotA複合体のクライオ電子顕微鏡単粒子解析を行い、3.4 Aでの解析に成功した。MotAのみでも固定子複合体と同様の複合体を形成することを証明した。

In this study, the structure of the intermediate of the structure formation of the hair axis of bacteria, the structure of the hair axis of short fibers, the structure of the electron microscope, the structure of the joint part, the structure of the growth end of each part, were explained. Physical properties, functions, structures, etc. are combined into a large shaft structure, which acts as a whole to overcome, utilize and form a complex structure. This year's performance is below. 1) High purity, high purity In the previous year, the resolution energy density was 4.44 A, and the resolution was successful. The result is that the position of the segment difference of the 5-dimensional space on the top of the screen is different from the position of the segment difference of the 5-dimensional space on the top of the screen, and the shape of the end of the screen is different from the position of the segment difference on the top of the screen. 2) FlgK protein deficiency in the use of foreign, FlgD analysis of the state of binding, growth, hair samples, isolation, purification, electron microscope particle analysis As a result, the 5.5 A decomposition energy density of the FlgD bond was successfully prepared, and the crystal structure of the FlgD bond was successfully constructed. The result is that there is no difference between the two. A square, high resolution energy structure, high resolution energy structure 3) The analysis of MotA complex by electron microscope was successful in 3.4 A. MotA fixed sub-complex and isoform complex

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Structure of MotA, a flagellar stator protein, from hyperthermophile

MotA（一种来自超嗜热生物的鞭毛定子蛋白）的结构

DOI：
10.1016/j.bbrc.2022.09.072
发表时间：
2023
期刊：
Biochemical and Biophysical Research Communications
影响因子：
3.1
作者：
Tatsuro Nishikino;Norihiro Takekawa;Duy Phuoc Tran;Jun-ichi Kishikawa;Mika Hirose;Sakura Onoe;Seiji Kojima;Michio Homma;Akio Kitao;Takayuki Kato and Katsumi Imada
通讯作者：
Takayuki Kato and Katsumi Imada

クライオ電子顕微鏡単粒子解析による海洋性ビブリオ菌べん毛モーター固定子PomAPomBのイオン透過経路の解明.

使用冷冻电子显微镜单颗粒分析阐明海洋弧菌鞭毛电机定子 PomAPomB 中的离子渗透途径。