Clarification of the energy and signal transduction of bacterial flagellar motor using hybrid motor

使用混合电机阐明细菌鞭毛电机的能量和信号转导

• 批准号: 17076005
• 负责人: ISHIJIMA Akihiko
• 金额: $ 52.8万
• 依托单位: Tohoku University (2006-2009)Nagoya University (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17076005/
• 关键词: バクテリア; べん毛モーター; ナノ計測; イメージング; 回転計測; GFP; 走化性; モータータンパク; レセプター; 細胞内局在; モーター; 1分子計測; イオン; キメラ菌体; イオンモーター; ステップ計測

The bacterial flagellar motor is a rotary molecular machine that rotates the helical filaments that propel many species of swimming bacteria. The rotor is a set of rings up to 45nm in diameter in the cytoplasmic membrane3 ; the stator contains about ten torque generating units anchored to the cell wall at the perimeter of the rotor4, 5. The free-energy source for the motor is an inward directed electrochemical gradient of ions across the cytoplasmic membrane, the protonmotive force or sodium-motive force for H1-driven and Na1-driven motors, respectively. Here we demonstrate a stepping motion of a Na1-driven chimaeric flagellar motor in Escherichia coli6 at low sodium-motive force and with controlled expression of a small number of torque-generating units. We observe 26 steps per revolution, which is consistent with the periodicity of the ring of FliG protein, the proposed site of torque generation on the rotor7, 8. Backwards steps despite the absence of the flagellar switching protein CheY indicate a small change in free energy per step, similar to that of a single ion transit.

细菌鞭毛马达是一种旋转的分子机器，它旋转螺旋细丝，推动许多种类的游泳细菌。转子是细胞质膜上直径达45 nm的一组环3；定子包含大约10个扭矩产生单元，固定在转子4，5的周长处的细胞壁上。电机的自由能源是跨细胞质膜的离子向内定向的电化学梯度，分别是H1驱动和Na1驱动电机的质子动力或钠动力。在这里，我们演示了在低钠动力和少量扭矩产生单位的受控表达下，由Na1驱动的嵌合鞭毛马达在Escherichia coli6中的步进运动。我们观察到每转26步，这与FliG蛋白环的周期性一致，这是提出的在转子7，8上产生扭矩的位置。尽管没有鞭毛开关蛋白Chey，但向后走一步表明每一步的自由能变化很小，类似于单一离子穿越。

项目成果

セリン走性受容体リガンド認識機構の解析

丝氨酸趋化受体配体识别机制分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 田島寛隆;今田勝巳;佐久間麻由子;鈴木一穂;鈴木大介;本間道夫;川岸郁朗
• 通讯作者: 川岸郁朗

ナノイメージング(第5章 観察対象を動かしたり固定したりして観察する, 572)

纳米成像（第5章通过移动或固定观察目标进行观察，572）

• 发表时间: 2008
• 作者: 石島秋彦;井上裕一;福岡創;田中裕人
• 通讯作者: 田中裕人

コレラ菌走化性関連シグナル伝達系タンパク質の細胞内局在

霍乱弧菌趋化相关信号转导蛋白的亚细胞定位

• 发表时间: 2008
• 作者: 川岸郁朗;蛯沢達朗;Hiremath;G.;百武晃宏;鈴木大介;西山宗一郎;本間道夫
• 通讯作者: 本間道夫

大腸菌走化性受容体HAMPドメイン変異体の受容体機能と局在に対する影響

大肠杆菌趋化受体HAMP结构域突变体对受体功能和定位的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 太田徳子;入枝泰樹;本間道夫;川岸郁朗
• 通讯作者: 川岸郁朗

Chemotaxis and related signaling systems in Vibrio cholerae

霍乱弧菌的趋化性和相关信号系统

• 发表时间: 2008
• 作者: Akiba N;Sasano Y;Suzuki O;Sasaki K;川岸郁朗
• 通讯作者: 川岸郁朗