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。

这项研究旨在阐明使用冷冻电子显微镜以及杆钩关节和钩丝接头的结构以及每个部分的生长末端，以及巨大的轴向结构通过构造相对的构造，并阐明了巨大的轴向结构，并阐明了巨大的机制，并阐明了杆状结构的结构，并阐明了每个部分的结构，并通过构造相对效应，则阐明了每个部分的结构，并阐明了每个部分的结构，并阐明了每个部分的结构，并阐明了杆钩关节的结构，并阐明了杆状结构的结构，并通过构造相对的构造，并阐明了巨大的机制，并阐明了杆状结构的结构。今年的结果如下：1）分离并从细丝缺陷的突变体中纯化连接中间鞭毛，并对低温电子显微镜图像进行了单个颗粒分析。到上一年获得的4A分辨率密度图在上限上有一个模糊的位置，因此我们重新进行分析，因此，我们在4.44a下成功地分析了分析。结果，据揭示了五聚式盖在连接处的位置与细丝上的五聚帽盖的位置不同，并且帽子末端的形态与细丝上的五聚体盖的位置不同，并且帽子末端的末端末端的形态在丝状和丝线上也有所不同。 2）使用FLGK蛋白缺陷型突变体，在分离并纯化FLGD盖时停止生长的鞭毛样品，并进行了冷冻电子显微镜单个粒子分析。结果，我们成功地创建了FLGD盖钩接头的5.5分辨率密度图，并通过拟合FLGD盖的晶体结构和钩子的电子显微镜结构来构建模型。结果，揭示了结合方法与FLID帽的结合方法完全不同。另一方面，由于分辨率还不够，因此继续使用冷冻电子显微镜进行拍摄，以实现高分辨率结构。 3）使用冷冻电子显微镜对鞭毛Mota复合物的单个颗粒分析进行，并且分析在3.4 A中成功。已经证明，单独的Mota形成了与定子复合物相似的复合物。

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。