細菌べん毛蛋白質輸送装置の基質認識切り替えによるフックの長さ決定機構の解明

阐明细菌鞭毛蛋白转运装置中底物识别转换的钩长度确定机制

• 批准号: 18054015
• 负责人: 南野 徹
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Osaka 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18054015/
• 关键词: 一分子計測( SMD ); 電子顕微鏡; ナノバイオ; ナノマシン; 分子モーター; 1分子計測(SMD); X線結晶構造解析

1.FliKのN末ドメイン(FliK_N)の作用機FliK_Nは、フックの先端に存在するフックキャップ(FlgD)およびフック(FlgE)と相互作用することにより、フックの長さ情報を感知すると考えられている。本研究では、in vivoでFliKがFlgDやFlgEと相互作用できない場合、FliKによる輸送装置の基質認識切り替えの効率が顕著に低下することが判明した。さらに、FliK_N内のアミノ酸残基125-159から成る領域が欠失することによってFliK_NとFlgEとの相互作用は弱められ、その結果輸送装置の基質特異性は正確なタイミングでスイッチできなくなりフックが長くなることを見いだした。以上の結果から、輸送装置の基質認識モードの切り替えには、FliK_Nが適切なタイミングでFlgDやFlgEと相互作用することが重要であることが示唆された。2.FlhBの作用機構FlhBのC末細胞質ドメイン(FlhB_c)の部位特異的自己分解反応が輸送装置の基質特性の切り替えに重要である。短いフックを作り出すflgE変異株の解析から、FlhBcの部位特異的自己分解反応がフックの急速伸長時間を計ってその後の伸長速度を遅くする、分子タイマーとして機能すると示唆された。この仮説を検証するため、切断型FIhBを発現する菌株から培地中に分泌されるFlgEおよびFliKの蛋白質量を解析した結果、FlgEの分泌量は野生株に比べ顕著に減少していたが、FliKの分泌量は野生型と同じであった。一方、細胞質性の輸送装置構成蛋白質FliHおよびFliIの両蛋白質が欠失した変異株を用いた遺伝学的機能解析から、FlhBは他の細胞膜内在性の構成蛋白質とともにプロトン駆動型輸送ゲートを構成し、FliHやFlilがFlhBと相互作用すると、輸送ゲートが開き、その結果輸送基質が輸送ゲート内へ挿入されることが示唆された。

1。flik（flik_n）flik_n的N末端域的尖端被认为是通过与挂钩尖端的钩盖（FLGD）和钩子（FLGD）和钩子（FLGE）相互作用来感知钩长信息的。在这项研究中，发现当Flik无法与体内与FLGD或FLGE相互作用时，FLIK在运输设备中底物识别转换的效率大大降低。此外，发现由FLIK_N中的氨基酸残基组成的区域的缺失减少了FLIK_N和FLGE之间的相互作用，从而导致运输设备的底物特异性无法在准确的时机切换并延长钩子。以上结果表明，对于FLIK_N，在切换运输设备的底物识别模式时，与FLGD相互作用和FLGE相互作用很重要。 2。FLHB的FLHB位点特异性自溶反应的机理对于FLHB的C末端细胞质结构域（FLHB_C）的机制对于切换运输设备的底物特性很重要。对产生短钩的FLGE突变体的分析表明，FLHBC的位点特异性自溶反应是分子计时器，这是钩子快速扩展并减慢随后延伸的速度。为了检验这一假设，我们分析了Flge和Flik的蛋白质的量，并从表达截短的FIHB的菌株中分泌到培养基中，发现与野生菌株相比，FLGE分泌的量显着降低，但Flik分泌的量与野生类型相同。另一方面，已经删除了使用突变体的遗传功能分析，其中细胞质转运装置组成蛋白FLIH和FLII蛋白已被删除，这表明FLHB构成了质子驱动的传输门以及其他细胞膜积分蛋白，并且在FLIH或FLIL与FLHB相互作用时，与运输栅极相互作用，该速度与运输栅极相互作用。

项目成果

べん毛3型蛋白質輸送装置のATPase,FliIにおける触媒部位の変異の影響

FliI（鞭毛 3 型蛋白转运蛋白 ATP 酶）催化位点突变的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakamura;S.;森本雄祐;中村修一;南野徹;守屋奈緒;蔡栄淑;風谷謙一
• 通讯作者: 風谷謙一

サルモネラ菌べん毛蛋白質輸送装置サブユニットFlhAC温度感受性変異体の物理化学的測定

沙门氏菌鞭毛蛋白转运蛋白亚基 FlhAC 温度敏感突变体的理化测量

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakamura;S.;森本雄祐;中村修一;南野徹;守屋奈緒;蔡栄淑;風谷謙一;島田賢史
• 通讯作者: 島田賢史

サルモネラ菌べん毛タイプIII輸送装置構成蛋白質FIiJの性質と結晶化

肠沙门氏菌鞭毛III型转运装置成分蛋白FIiJ的性质和结晶

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakamura;S.;森本雄祐;中村修一;南野徹;守屋奈緒;蔡栄淑;風谷謙一;島田賢史;中村修一;伊吹達也
• 通讯作者: 伊吹達也

アフリカツメガエルの卵母細胞に発現させたべん毛モーター固定子MotA/MotB複合体のプロトン電流の計測

非洲爪蟾卵母细胞表达的鞭毛运动定子 MotA/MotB 复合体中质子电流的测量

• 发表时间: 2007
• 作者: Kikuchi;Y.;古川進朗;南野徹;蔡栄淑
• 通讯作者: 蔡栄淑

べん毛モーター固定子タンパク質MotBのペリプラズム側断片の機能と結晶化

鞭毛运动定子蛋白MotB周质片段的功能和结晶

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakamura;S.;森本雄祐;中村修一;南野徹;守屋奈緒;蔡栄淑;風谷謙一;島田賢史;中村修一;伊吹達也;小嶋誠司;小嶋誠司
• 通讯作者: 小嶋誠司