バクテリアベん毛モーターの無細胞系回転実験と試験管内再構成

细菌鞭毛运动的无细胞旋转实验和体外重建

基本信息

批准号：
19042010
负责人：
藥師寿治
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Yamaguchi University (2008)Shinshu University (2007)
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

バクテリアのべん毛モーターは, 生体膜を隔てた電気化学的ポテンシャル差を回転力に変換することのできるナノメートルサイズの膜超分子モーターであるが, そのエネルギー変換機構の詳細は明らかではない。本研究課題は, 30年以上の問題であったべん毛モーターの試験管内再構成を目指した挑戦的研究課題である。グラム陽性菌は外膜をもたないため, 膜構造とべん毛構造は比較的簡素であるので, 本研究ではグラム陽性細菌を用いてべん毛モーターの解析を行った。べん毛基部体(べん毛モーター回転子)の単離精製とべん毛モーター固定子の単離精製を試みた。また, 高温環境から単離された好熱性バシラスを分与いただき, その運動能に関して解析を行った。好熱性バシラスGeobacillus stearothermophilus NBRC 12550株を用いてべん毛基部体の精製を試みた。べん毛繊維を精製することはできたが, べん毛基部体の精製には至らなかった。好熱性バシラスGeobacillus kaustophilus HTA426株のべん毛固定子の遺伝子をクローニングした。その後, タグ配列の挿入などを進めて精製の効率化を企てたが, 固定子タンパク質の精製には至らなかった。分与いただいた3菌株について生育と運動能を解析したところ, 2菌株は良好な運動能を示さなかったが, 1菌株は良好に運動した。この菌株は50℃から60℃にかけて良好な生育を示し, 60℃で生育した際にもっとも良好に運動能を示した。以上のように, 研究環境や実験材料を整え, べん毛基部体とべん毛固定子の精製に向け研究を進めることができた。

细菌鞭毛电动机是纳米尺寸的膜超分子电动机，可以将生物膜之间的电化学潜在差异转化为旋转力，但其能量转化机制的细节尚不清楚。该研究主题是一个具有挑战性的研究主题，旨在重建体外鞭毛电动机，这已经是一个超过30年的问题。由于革兰氏阳性细菌没有外膜，因此它们的膜结构和鞭毛结构相对简单，因此在这项研究中，我们使用革兰氏阳性细菌分析了鞭毛电机。我们试图隔离和净化鞭毛基体（黄虫运动转子），并隔离和净化鞭毛摩托车。此外，分布了从高温环境中分离出来的嗜热芽孢杆菌，并分析了运动性。嗜热芽孢杆菌固有菌NBRC菌株12550试图净化鞭毛碱基。板纤维能够纯化，但鞭毛底体没有被纯化。克隆了嗜热芽孢杆菌kaustophilus菌株HTA426的鞭毛定子的基因。之后，我们试图通过插入标签序列来提高纯化的效率，但未纯化定子蛋白。当分析三个分配菌株的生长和运动性时，两种菌株没有良好的运动性，而一种菌株施加良好。该菌株显示出从50°C到60°C的良好生长，在60°C下生长时表现出最佳的运动性。如上所述，我们能够准备研究环境和实验材料，并继续研究弗拉格拉基体和鞭毛代理的纯化。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Insights into the stator assembly of the Vibrio flagellar motor from the crystal structure of MotY

DOI：
10.1073/pnas.0800308105
发表时间：
2008-06-03
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Kojima, Seiji;Shinohara, Akari;Imada, Katsumi
通讯作者：
Imada, Katsumi

Roles of charged residues in the C-terminal region of PomA, a stator component of the Na^+-driven flagellar motor

PomA C 端区域带电残基的作用，PomA 是 Na^ 驱动鞭毛马达的定子组件