細菌鞭毛モーターのエネルギー源の解析

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細菌鞭毛モータはイオンの電気化学的ポテンシャルエネルギーを回転という力学的エネルギーに変換するが、そのエネルギー変換のメカニズムに興味が持たれている。しかし、数ある細菌の中で、鞭毛モータについて調べられているものはごく僅かである。そこで、平成7年度には、まず、鞭毛モータ以外の様々な興味からすでに研究に用いられている細菌について鞭毛モータのエネルギー源を調べた。土壌細菌アグロバクテリアは植物細胞に感染し、また、土壌細菌リゾビウムは窒素固定菌として植物と共生するため、植物学からも興味がもたれ、遺伝子の知識の蓄積が大きい。従って、これらの細菌の鞭毛モータがNa^+駆動型であれば、いままでNa^+駆動型鞭毛モータの研究に用いてきたビブリオ菌よりも有利な材料である可能性がある。そこで、Na^+駆動型鞭毛モータの特異的阻害剤フェナミルを用い、これらの鞭毛モータの共役イオンを調べた。その結果、期待に反し、いずれもNa^+駆動型ではないことが分かった。これ以外の細菌についても検討したが、Na^+駆動型鞭毛モーターを持っている細菌は新たには見つからなかった。従って、今のところNa^+駆動型鞭毛モータの解析にはビブリオ菌が最適であると考えられる。そこで、次に、ビブリオ菌を用い、鞭毛モータの回転機構解明の手がかりを採るために、Na^<1+>非存在下で鞭毛モーターが外力により回転するかどうかを調べた。その結果、スライドグラスに固定した菌の鞭毛がNa^+駆動力のない条件下で、Na^+の有無によらず、高粘性培地の流れによってほぼ同様に受動的に回転することが分かった。現在さらに精密な測定を検討しているが、±Na^+により差がないことがはっきりすれば、鞭毛モーターはイオンが流れなくても回転し得る構造と考えられ、これは鞭毛モーターの回転機構を考える上でたいへん重要な情報である。