細菌べん毛モーターのトルク発生ユニットがもつ構造対称性と機能の連関

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本研究では，大腸菌の遊泳時に推進力を生み出すべん毛モーターの化学-力学エネルギー変換に着目して研究を進めている．モーターは，イオンチャネルとしても機能するトルク発生ユニット・固定子MotA/MotB複合体の細胞質ドメインと回転子リングを構成するFliGタンパク質の間の相互作用によって生まれる．固定子は複数個同時に回転子リングに相互作用し，その機能を調節している．また，固定子複合体は2分子のMotBと5分子のMotAからなり，MotBのアスパラギン酸にイオンが結合する度に，5量体のMotAがMotBを中心に回転する固定子回転モデルが提案されている．本研究課題においては，申請者らが最近確立した固定子ユニット内の構造対称性を操作し，固定子複合体内のMotBの機能を独立に制御するヘテロMotB固定子複合体を用いて研究を進めた．また，固定子複合体の回転子への組み込み数を調節し，モーター機能を制御するFliLについても研究を進めた．まず，ヘテロMotBに非天然アミノ酸pBPAを組み込んだMotB固定子を作成した．このpBPAは紫外光を照射することで光架橋の形成が誘導される．すなわち，固定子の機能発現に重要な部位・界面の特定ができることを期待し，テザードセル法を用いてその機能解析を進めている．つぎに，FliLについては異なる種間のFliLを用いた固定子複合体組み込み過程の観察や，融合FliLを用いた組み込み過程の観察をおこない，FliLの機能に重要な部位を限定することができた．