A novel motility system driven by two classes of bacterial actins MreB

由两类细菌肌动蛋白 MreB 驱动的新型运动系统

基本信息

批准号：
22KJ2613
负责人：
高橋大地
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2613/
关键词：
細胞骨格構造解析細胞運動重合ダイナミクス生化学

项目摘要

スピロプラズマは細菌アクチンであるMreBを5種類持ち(MreB1-5)、それらを駆使して液体中で遊泳運動を行う。以前より続けていたスピロプラズマのMreB3とMreB5の研究について論文原稿を投稿し、査読コメントを受けてそれらのATPase活性と重合活性、電子顕微鏡による繊維構造を再評価するための追実験を行った。以上の結果をまとめて再投稿した原稿はOpen Biology誌に受理された(Takahashi D, et al., 2022, Open Biology, 12(10):220083)。また、上述の論文におけるMreBの精製とATPase活性測定の詳細なプロトコルを書籍”Methods in Molecular Biology”において発表した(Takahashi D et al., 2023, Methods in Molecular Biology 2646 -Bacterial and Archaeal Motility- (Springer, ISBN: 978-1-0716-3059-4) chapter 30 (p359-371))。遊泳に必須なMreB5について、様々な溶液条件で電子顕微鏡観察を行うことで、MreB5は溶液条件の違いに依存してシートや束など様々な構造を形成することが明らかになった。また、主に静的光散乱法を用いた束化形成条件における生化学解析より、シート構造が成長して束化構造が形成されること、束化構造が静電相互作用や二価カチオンによって形成されること、MreB5の正電荷を帯びた構造を取らないC末端が束化構造の横方向の相互作用に重要であることを示した。以上の結果より、遊泳運動を駆動する際のMreB5の細胞内での役割を考察して論文原稿を執筆し、bioRxivにて公開した(Takahashi D et al., 2023, bioRxiv, doi.org/10.1101/2023.01.26.525654)。また、スピロプラズマのゲノム上でMreBをコードする遺伝子の近傍に保存される機能未知遺伝子を発見し、それが新規のリポタンパク質をコードすることを特徴づけ、microPublication Biology誌にて発表した(Takahashi D and Miyata M, 2023, microPublication Biology, doi:10.17912/micropub.biology.000713)。

Spiroplasma具有五种类型的MREB（MREB1-5），一种细菌肌动蛋白，并使用它们在液体中进行游泳运动。我们提交了有关螺旋体MREB3和MREB5的先前继续研究的纸手稿，在收到同行评审的评论后，我们进行了一项后续实验，以重新评估其ATPase活性和聚合活性，以及使用电子显微镜进行纤维结构。在开放的生物学中接受了上述结果中已重新发布的手稿（Takahashi D等，2022，Open Biology，12（10）：220083）。 In addition, a detailed protocol for the purification of MreB and measuring ATPase activity in the above-mentioned paper was published in the book "Methods in Molecular Biology" (Takahashi D et al., 2023, Methods in Molecular Biology 2646 -Bacterial and Archaeal Motility- (Springer, ISBN: 978-1-0716-3059-4) chapter 30 （P359-371））。对于在各种溶液条件下进行电子显微镜观察的MREB5，这对于游泳至关重要，已经揭示了MREB5根据溶液条件的差异形成各种结构，例如板和捆绑包。此外，在捆绑形成条件下的生化分析主要使用静态光散射，表明板结构成长为形成捆绑的结构，捆绑结构是由静电相互作用和分离的阳离子和分离的阳离子以及MREB5的C端形成的MREB5，这对于正式荷兰结构而言并不重要，这对于后来的结构很重要。根据上述结果，编写了手稿以检查MREB5在驱动游泳运动中的细胞内作用，并将其发布在Biorxiv上（Takahashi d等，2023，Biorxiv，Biorxiv，doi.org/10.1101/2023.01.26.525654）。此外，在编码MREB的基因附近保守的螺旋质基因组中发现了一个未知的功能基因，并将其表征为编码一种新型的脂蛋白，并发表在《微观出版物生物学》杂志上（Takahashi d and Miyata M，Miyata M，2023，2023，Micropublication Biologicy，doi 000：10.17912/Microp.179912/000.13/MICROP.112/MICIROP.112/MICROP.112/MICROP.112/MICROP.112/MICROP.112/MICIROP.112/MICROP.112/MICROP.112/MICROP.112/。