Unravelling the mechanism of the bacterial flagellar hook polymerization dependent on the hook-capping protein

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細菌べん毛フックキャップは、フックの先端に一時的に形成されるタンパク質複合体である。細胞内から運ばれてきた単量体のフック構成タンパク質はフックキャップの直下で重合することができる。べん毛フィラメントと基部体を連結するユニバーサルジョイントとしてのフックがフックキャップに依存して重合する仕組みには不明な点も多い。X線結晶構造解析法やクライオ電子顕微鏡法による相関構造生物学的な手法で、細菌べん毛のフックキャップのN末端領域を含む完全長の構造を明らかにし、フックの先端に形成されるフックキャップによって単量体のフック構成タンパク質が効率的に重合する仕組みを分子レベルで詳しく理解することを目指している。これまでに、サルモネラ菌由来の野生型フックキャップのX線結晶構造と遺伝学的な機能解析に関する論文を報告している。そこで、サルモネラ菌由来の野生型フックキャップのX線結晶構造との相関構造解析のためのクライオ電子顕微鏡法による高分解構造解析を行なってきた。サルネラ菌由来の野生型フックキャップを単一に精製し、クライオ電子顕微鏡による画像データの取得と単粒子解析に着手してきたが、これまでに撮影した画像データから三次元再構成したフックキャップの構造は、氷包埋した際の分子の方位に極端な偏りが見られたため到達分解能も十分ではなかった。改善策として、画像データの撮影時の工夫やクライオグリッドの作成条件の最適化を試みている。また、野生型フックキャップと同様に遺伝子置換したKQ変異型フックキャップをクライオ電子顕微鏡法の試料として研究を進めている。