Structural and Functional Analyses of Axonemal Dynein Intermediate Chain

轴丝动力蛋白中间链的结构和功能分析

• 批准号: 23770170
• 负责人: ODA Toshiyuki
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23770170/
• 关键词: 構造生物学; 鞭毛・線毛; ダイニン; 分子モーター; クライオ電子顕微鏡; 鞭毛・繊毛; 三次元構造解析; 微小管; 三次元再構成; 鞭毛; 細胞生物学

In flagella, outer dynein arm (ODA) and inner dynein arm (IDA) play distinct rolesin generating beating motion. However, functional communications between the two dyneinshave not been investigated. Here, we demonstrated by cryo-electron microscopy and chemicalcrosslinking that intermediate chain 2 (IC2) of ODA interacts with the dynein regulatorycomplex in the axoneme and constitutes part of the outer-inner dynein (OID) linker.Furthermore, we identified IC2 as a functional hub between ODA and IDA based on thephenotypes of Chlamydomonas mutants expressing biotinylation-tagged IC2. The flagella ofthe IC2 mutant showed activated microtubule sliding and enhanced ATPase activities ofODA, as well as an altered waveform, indicating attenuated IDA activity. We concluded thatthe OID linker controls both ODA and IDA and regulates flagellar beating.

在鞭毛中，外动力蛋白臂(Oda)和内动力蛋白臂(Ida)在产生搏动中起着不同的作用。然而，这两种动力之间的功能联系还没有被研究过。在这里，我们通过冷冻电子显微镜和化学交联证明了oda的中间链2(IC2)与轴丝中的dynein调节复合体相互作用，构成了内外dynein(OID)连接子的一部分。此外，根据表达生物素化标记的IC2的衣藻突变株的表型，我们确定IC2是oda和idA之间的功能枢纽。IC2突变体的鞭毛表现出激活的微管滑动和增强的oda的ATPase活性，以及波形的改变，表明IDA活性减弱。我们的结论是，OID连接子同时控制oda和ida，并调节鞭毛跳动。

项目成果

Outer-Inner Dynein Linker Regulates The Flagellar Beating

外-内动力蛋白连接器调节鞭毛的跳动

• 作者: 木塚康彦;北爪しのぶ;谷口直之;樺山一哉;Shintaro Mikuni;Toshiyuki Oda
• 通讯作者: Toshiyuki Oda

Communication between Flagellar Outer and Inner Dynein Arms

鞭毛外动力臂和内动力臂之间的通讯

• 发表时间: 2011
• 作者: 櫻井祐介;樺山一哉;Toshiyuki Oda
• 通讯作者: Toshiyuki Oda

Communication between Outer and Inner Dynein Arms

外动力臂和内动力臂之间的通信

• 作者: 小田賢幸;八木俊樹;吉川雅英
• 通讯作者: 吉川雅英

外腕ダイニン中間鎖の構造学的および機能的解析

外臂动力蛋白中间链的结构和功能分析

• 作者: 木塚康彦;北爪しのぶ;谷口直之;Shintaro Mikuni;小田賢幸
• 通讯作者: 小田賢幸

Identification of the Outer-Inner Dynein Linker as a Hub Controller for Axonemal Dynein Activities

• DOI: 10.1016/j.cub.2013.03.028
• 发表时间: 2013-04-22
• 期刊: CURRENT BIOLOGY
• 影响因子: 9.2
• 作者: Oda, Toshiyuki;Yagi, Toshiki;Kikkawa, Masahide
• 通讯作者: Kikkawa, Masahide