自己集合する細菌べん毛モーター固定子の結晶化

自组装细菌鞭毛电机定子的结晶

• 批准号: 20051009
• 负责人: 小嶋 誠司
• 金额: $ 4.1万
• 依托单位: Nagoya University
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20051009/
• 关键词: 蛋白質; 分子モーター; 生物物理; ナノマシン

細菌のべん毛モーターは、細胞表層に自己集合し、エネルギー変換を担う超分子複合体である。モーターの回転力は、エネルギー源となる共役イオンが固定子中を流れる際に生じる、固定子-回転子間相互作用により発生すると考えられている。回転力発生のメカニズムを明らかにするためには、モーターの心臓部である固定子の構造情報が不可欠である。本研究では、ビブリオ菌Na^+駆動型モーターの固定子PomA/PomB複合体の結晶化を試みた。今年度は、これまで困難であった複合体の膜からの抽出の際に、界面活性剤Cymal-5を用いることで可溶化と精製度の向上が見られたので、大量精製し結晶化のスクリーニングを行ったが、現在のところ結晶はまだ得られていない。我々は部分構造の結晶化も同時に行い、H^+駆動型のサルモネラ菌固定子蛋白質MotBのC末端ペリプラズム側断片(MotB_C)の結晶構造を分解能1.75Aで決定することが出来た。固定子はこの領域に存在する推定ペプチドグリカン結合(PGB)ドメインを介してPG層に固定されていると考えられている。またイオンの透過は固定子がモーターに設置されて始めて活性化される。本研究で用いたMotB_CにはPGBドメインだけでなく、ペリプラズム側において運動に必須な部分がすべて含まれている。MotB_Cは1つのドメインで構成され、二量体を形成していた。MotB_Cが予想以上にコンパクトな構造であるため、ペプチドグリカン層に作用し固定するためには、MotB_Cにおいて大きな構造変化が起こらなければならない。構造情報をもとに行った機能解析により、PGBドメインでの二量体形成が固定子のチャネル部分を形成する膜貫通ヘリックスの適切な配置に重要であること、MotB_CのN末端部分の大きな構造変化がPG結合とプロトンチャネルの活性化に必要であることが明らかとなった。

The bacterial hair and cell surface are assembled by themselves, and the supramolecular complex is transformed. The interaction between the stator and the stator is the result of the interaction between the stator and the stator. The structural information of the stator is not available. In this study, the crystallization of PomA/PomB complexes was studied. This year, it is difficult to extract the film from the complex, and the interfacial active agent Cymal-5 is used. It is difficult to dissolve the fine system. It is difficult to refine the crystallization system. The crystal structure of MotB and its C-terminal fragment (MotB_C) can be determined by 1.75A. The fixed sub-region is presumed to exist in the PG layer. The first step is to activate the enzyme by setting up the enzyme. In this study, MotB_C was used to analyze the relationship between PGB and sports. MotB_C 1 MotB_C is the most important part of MotB_C. Structural information is required for functional analysis of PGB, PGB.

项目成果

The peptidoglycan-binding (PGB) Domain of the Escherichia coli Pal Protein can also Function as the PGB Domain in E. coli Flagellar Motor Protein MotB

• DOI: 10.1093/jb/mvp061
• 发表时间: 2009-08-01
• 期刊: JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Hizukuri, Yohei;Morton, John Frederick;Hommay, Michio
• 通讯作者: Hommay, Michio

細菌べん毛モーター固定子蛋白質MotBのペリプラズムドメインの結晶構造

细菌鞭毛运动定子蛋白MotB周质结构域的晶体结构

• 发表时间: 2008
• 作者: 水島恒裕;熊埜御堂太一;鈴木淳巨;山根隆;加藤晃;Sugahara K.N.;Igarashi S.;小嶋誠司
• 通讯作者: 小嶋誠司

Suppressor analysis of the MotB(D33E) mutation to probe bacterial flagellar motor dynamics coupled with proton translocation

• DOI: 10.1128/jb.00503-08
• 发表时间: 2008-10-01
• 期刊: JOURNAL OF BACTERIOLOGY
• 影响因子: 3.2
• 作者: Che, Yong-Suk;Nakamura, Shuichi;Minamino, Tohru
• 通讯作者: Minamino, Tohru

Structural insight into active flagellar motor formation through the periplasmicregion of MotB

通过 MotB 周质区域了解活跃鞭毛运动形成的结构

• 发表时间: 2009
• 作者: Okazaki S;Suzuki A;Mizushima T;Kawano T;Komeda H;Asano Y;Yamane T;小嶋誠司;Abhijit Mandal;Seiji Kojima
• 通讯作者: Seiji Kojima

International Review of cell and Molecular Biology, Volume 270, Chapter 2

《国际细胞与分子生物学评论》，第 270 卷，第 2 章

• 发表时间: 2008
• 作者: Terashima H;Kojima S;Homma M
• 通讯作者: Homma M