細菌べん毛モーターの回転力産生のための構造的基盤の解明

阐明细菌鞭毛马达产生旋转力的结构基础

基本信息

  • 批准号:
    16J01859
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2016-04-22 至 2019-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

超好熱性細菌Aquifex arolicus由来のべん毛モーター回転子蛋白質FliFのペリプラズム側領域フラグメント(FliF(58-213))の構造をX線結晶構造解析により2.3オングストローム分解能で決定し、III型ニードル複合体蛋白質との類似性や精製されたFliFのリング状複合体(MSリング)のクライオ電子顕微鏡構造を参照することで、2つの異なる回転対称性を持った二重のリングからなるFliF構造モデルを提唱した。特にβ4とβ5の間のi-loopがべん毛輸送ゲート蛋白質と直接的に相互作用する部位であることが示唆された。これらを元に膜貫通領域を含めたFliF全長からなるMSリング全体構造と、それを足場として集合するその他の蛋白質を含めた分子構造モデルを構築した。べん毛モーターの高出力回転に必要な構成蛋白質FliLに着目し、海洋性細菌Vibrio alginolyticus由来のFliLのペリプラズム側領域の構造をX線結晶構造解析により2.1オングストローム分解能で決定した。構造およびそれを元にした変異体解析から、FliLが固定子を取り囲むように複合体を形成し、FliLリングの内側の疎水性残基によって固定子の活性化が引き起こされることが示唆された。FliLはこれまで見つかっていなかった新規ストマチン様蛋白質(SPFHファミリー蛋白質)であり、機械刺激などの外環境からのシグナルに依存して固定子イオンチャネル活性が制御される可能性が考えられた。同菌のべん毛数制御に関与する蛋白質HubPのC末端ドメインフラグメントをX線結晶構造解析により2.5オングストローム分解能で構造決定した。当ドメインはTPRモチーフを内包し、特異的な表面電荷分布を有し、これがHubP特異的な機能において重要である可能性が考えられる。
Aquifex arolicus, a super-hot bacterium, has been identified as a protein FliF. X-ray crystallographic analysis of the structure of FliF(58-213) determines the decomposition energy of FliF and type III complex proteins, and refines the similarity and refinement of FliF and type III complex proteins. In particular, the i-loop between β4 and β5 is a direct interaction site for protein transport. The whole structure of the membrane is composed of the whole length of the membrane and the whole molecular structure. The structure of FliL in the field of origin of marine bacteria Vibrio algolyticus is determined by X-ray crystal structure analysis. The structure of FliL is different from that of FliL. The structure of FliL is different from that of FliL. FliL is different from that of FliL. FliL is responsible for examining the possibility of controlling the activity of protein (SPFH protein) by mechanical stimulation and external environment. X-ray crystallographic analysis of protein HubP C-terminal structure of the same strain is related to the protein number system and the structure determination of protein HubP C-terminal structure. When TPR is not included, specific surface charge distribution is possible, and the specific function of HubP is important.

项目成果

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专利数量(0)
べん毛モーター固定子の中核をなす超好熱菌由来四量体MotA複合体
嗜热菌衍生的四聚体 MotA 复合物形成鞭毛电机定子的核心
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
細菌べん毛モーター機能を補助するタンパク質FliLのX線結晶構造解析
FliL(一种支持细菌鞭毛运动功能的蛋白质)的 X 射线晶体结构分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    竹川宜宏;伊角実優;朱世偉;佐久間麻由子;小嶋誠司;本間道夫;今田勝巳
  • 通讯作者:
    今田勝巳
第29回論文紹介 名古屋大学大学院理学研究科 生命理学専攻・理学部 生命理学科
第29篇论文介绍 名古屋大学大学院理学研究科生命科学系/理学院生命科学系
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Similarity between the bacterial flagellum and the type III injectisome revealed by the X-ray crystal structure of FliF fragment
FliF 片段的 X 射线晶体结构揭示了细菌鞭毛与 III 型注射体的相似性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Norihiro Takekawa;Mayuko Sakuma;Seiji Kojima;Michio Homma;Katsumi Imada
  • 通讯作者:
    Katsumi Imada
べん毛モーターMSリングの内側部位を形成するFliF断片の構造解析
形成鞭毛运动 MS 环内部的 FliF 片段的结构分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    竹川宜宏;佐久間麻由子;小嶋誠司;本間道夫;今田勝巳
  • 通讯作者:
    今田勝巳
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
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  • 作者:
    ハオ雨希;竹川 宜宏;本間道夫;小嶋誠司
  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2021
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  • 作者:
    竹川 宜宏;錦野 達郎;山下 俊貴;堀 清志郎;尾上 靖宏;井原 邦夫;小嶋 誠司;今田 勝巳;本間 道夫;角田 達彦
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 作者:
    ハオ雨希;竹川 宜宏;本間道夫;小嶋誠司
  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
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  • 作者:
    本間道夫;竹川 宜宏;梶野洸樹;藤原和志;尾上靖宏;小嶋誠司
  • 通讯作者:
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Effect of the polar landmark protein HubP on ATPase activity of FlhG,a flagellar number regulator of Vibrio alginolyticus
极性标志蛋白 HubP 对溶藻弧菌鞭毛数量调节因子 FlhG ATPase 活性的影响
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  • 发表时间:
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