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バクテリアのべん毛モータのスイッチコンプレックスの構造解析

Research Project

Project/Area Number 03680233
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 生物物性学
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

相沢 慎一  帝京大学, 理工学部, 助教授 (50222451)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大澤 研二  帝京大学, 理工学部, 助手 (50203758)
Project Period (FY) 1991 – 1992
Project Status Completed (Fiscal Year 1992)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 1992: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1991: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywordsべん毛モータ / スイッチ・コンプレックス / 試験管内再構成 / トリプシン分解 / 電子顕微鏡 / アミノ酸配列分析 / べん毛モ-タ / 形態形成 / 大量発現 / 免疫抗体法
Research Abstract

べん毛モータのスイッチ・コンプレックスは、回転方向の制御、トルク発生、べん毛モータの構造形成等の複雑な現象に直接関与する多機能構造体で、FliG,FliM,FliNの3種類のタンパク質からなる複合体である。前年度までの知見をもとに、スイッチ・タンパク質の所在を明らかにするのが本年度の研究目標である。
精製したタンパク質を用いた試験管内再構成実験において、FliGはMSリング(FliFの集合体)に直接結合することが示された。また、FliMとFliNは結合しやすく、大きな凝集体を作って沈澱した。FliMはMSリングと結合するが、FliNは結合しなかった。その後エール大学のマクナブらによりFliF-FliGの融合タンパク質が正常に働くことが示され、FliGがMSリングに直接強固に結合していることが明らかとなった。
我々はMSリングのどの部位にFliGが結合するのかを明らかにするために、融合タンパク質からなるMSリング-FliG複合体のドメイン構造をトリプシン処理により調べた。MSリング自身トリプシンには敏感であるが、融合タンパク質からなる複合体も同様にトリプシンの作用を受けやすく、Sリングとロッド部分を残して他の部分は分解された。分解され残った部分のアミノ酸配列解析から、FliFのN端とFliGを含むC端がそれぞれ100残基余り消化されたことがわかった。
さらに、FliFのC端約100残基を欠損した遺伝子を作製し、これからできたMSリングを電子顕微鏡で観察したところ、Mリングの周辺が欠けていた。
以上のことから、FliGはMリングの周辺に直接、比較的強固に結合していることが明らかである。FliMは弱く結合し、またFliNはMSリングに直接結合はしないで、FliMを通して結合している。結合部位はまだわからない。

Report

(2 results)
  • 1992 Annual Research Report
  • 1991 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All Other

All Publications (13 results)

  • [Publications] V.Muller,C.J.Jonrs,I.Kawagishi,S.I.Aizawa,R.M.Macnab: "Characterization of the fliE Geues of Escerichia coli and salmonella tyrbimurium and Identification of the FliE protein as a Component of the Flagellar Hook-Basal Body Complex." J.Bacteriol. 174. 2298-2304 (1992)

    • Related Report
      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 宝谷 紘一,相沢 慎一 上池 伸徳: "ナノマシンアクチュエーターとしてのべん毛モーター" 最新医学. 47. 801-806 (1992)

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  • [Publications] T.Kubor.,N.Shimamoto S.Yamaguchi,K.Namba S.I.Aizawa: "Morphological Pathway of Flagellar Assembly in Salmonella typhimuuem" J.Mol Bicl. 226. 433-446 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] F.Vondervisat,R.Ishima K.Akasaka,S.I.Aizawa: "Terminal Disorder:A Common structural Feature of the Axial Proteine of Bacterial Flagellum?" J.Mol.Boil. 226. 575-579 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] T.Ueno,K.Oosawa S.I.Aizawa: "M ring,S ring and proximal rcd of tlu flagellar Bacal Body of Sal movlella typhimueium are composed of Subumits of a single protein,FliF." J.Mol.Boil. 227. 672-677 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 久堀 智子,相沢 慎一: "べん毛モーターの菌体内構造形成" 細胞. 24. 520-525 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 相沢 慎一(生化学会編別府ほか編集): "新生化学実験講座,第17巻 微生物実験法" 東京化学同人, 461 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] Sachiko Kanto,Hiroshi Okino,ShinーIchi Aizawa,Shigeru Yamaguchi: "Amino acids responsible for flagellar shape are distributed in terminal regions of flagellin" J.Mol.Biol. 219. 471-480 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Christopher J.Jones,ShinーIchi Aizawa: "The bacterial flagellum and flagellar motor:structure,assembly and function" Advances in Microbial Physiology. 32. 109-172 (1991)

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  • [Publications] Nobuyuki Nakagiri,Hisao Fujisaki,ShinーIchi Aizawa: "Scanning tunneling microscopy of bacterial flagella" J.Vacuum Science Technology B. 9. 1202-1205 (1991)

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  • [Publications] 相沢 慎一: "分子機械とべん毛モ-タ" 日本機械学会誌. 94. 566-570 (1991)

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  • [Publications] 久堀 智子,相沢 慎一: "べん毛のマイクロモ-タ-:構造形成と機能" バイオサイエンスとインダストリ-. 49. 40-44 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Ferenc Vonderviszt,ShinーIchi Aizawa,Keiichi Namba: "Role of the disordered terminal regions of flagellin in filament formation and Stability" J.Mol.Biol.221. 1461-1474 (1991)

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      1991 Annual Research Report

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Published: 1991-04-01   Modified: 2016-04-21  

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