A novel motility system driven by two classes of bacterial actins MreB

由两类细菌肌动蛋白 MreB 驱动的新型运动系统

基本信息

批准号：
22KJ2613
负责人：
高橋大地
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2613/
关键词：
細胞骨格構造解析細胞運動重合ダイナミクス生化学

项目摘要

スピロプラズマは細菌アクチンであるMreBを5種類持ち(MreB1-5)、それらを駆使して液体中で遊泳運動を行う。以前より続けていたスピロプラズマのMreB3とMreB5の研究について論文原稿を投稿し、査読コメントを受けてそれらのATPase活性と重合活性、電子顕微鏡による繊維構造を再評価するための追実験を行った。以上の結果をまとめて再投稿した原稿はOpen Biology誌に受理された(Takahashi D, et al., 2022, Open Biology, 12(10):220083)。また、上述の論文におけるMreBの精製とATPase活性測定の詳細なプロトコルを書籍”Methods in Molecular Biology”において発表した(Takahashi D et al., 2023, Methods in Molecular Biology 2646 -Bacterial and Archaeal Motility- (Springer, ISBN: 978-1-0716-3059-4) chapter 30 (p359-371))。遊泳に必須なMreB5について、様々な溶液条件で電子顕微鏡観察を行うことで、MreB5は溶液条件の違いに依存してシートや束など様々な構造を形成することが明らかになった。また、主に静的光散乱法を用いた束化形成条件における生化学解析より、シート構造が成長して束化構造が形成されること、束化構造が静電相互作用や二価カチオンによって形成されること、MreB5の正電荷を帯びた構造を取らないC末端が束化構造の横方向の相互作用に重要であることを示した。以上の結果より、遊泳運動を駆動する際のMreB5の細胞内での役割を考察して論文原稿を執筆し、bioRxivにて公開した(Takahashi D et al., 2023, bioRxiv, doi.org/10.1101/2023.01.26.525654)。また、スピロプラズマのゲノム上でMreBをコードする遺伝子の近傍に保存される機能未知遺伝子を発見し、それが新規のリポタンパク質をコードすることを特徴づけ、microPublication Biology誌にて発表した(Takahashi D and Miyata M, 2023, microPublication Biology, doi:10.17912/micropub.biology.000713)。

螺原体有五种类型的细菌肌动蛋白 MreB (MreB1-5)，并利用它们在液体中进行游泳运动。我提交了一篇关于螺原体 MreB3 和 MreB5 研究的论文手稿，我已经持续了一段时间，并根据同行评审意见，我进行了后续实验，使用电子重新评估了它们的 ATPase 活性、聚合活性和纤维结构。显微镜。总结上述结果的重新提交的手稿已被 Open Biology 接受（Takahashi D, et al., 2022, Open Biology, 12(10):220083）。此外，上述论文中MreB纯化和ATP酶活性测量的详细方案发表在《分子生物学方法》一书中（Takahashi D等人，2023，分子生物学方法2646 -细菌和古菌运动性- （施普林格），ISBN：978-1-0716-3059-4）第 30 章（第 359-371 页））。对游泳所必需的 MreB5 在各种溶液条件下的电子显微镜观察表明，MreB5 根据溶液条件形成各种结构，例如片状和束状。此外，主要使用静态光散射的束形成条件下的生化分析表明，片状结构生长并形成束结构，并且束结构是由静电相互作用和二价阳离子引起的。不采用带正电的结构，对于成束结构的横向相互作用很重要。基于上述结果，我们考虑了MreB5在驱动游泳运动中的细胞内作用，撰写了论文稿件，并将其发表在bioRxiv上（Takahashi D et al., 2023, bioRxiv, doi.org/10.1101 /2023.01.26.525654）。此外，我们在螺原体基因组上的MreB编码基因附近发现了一个功能未知的基因，将其定性为编码一种新型脂蛋白，并将其发表在microPublication Biology上（Takahashi D and Miyata M, 2023, microPublication Biology），doi：10.17912/micropub.biology.000713）。