Study of dynamic three-dimensional structure of pathogenic bacterial pili and its host cell adhesion mechanism by X-ray structure and cryo-EM

• Project/Area Number: 23K04944
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 神鳥 成弘 香川大学, 医学部, 教授 (00262246)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 玉井 栄治 松山大学, 薬学部, 教授 (40333512) ; 野中 康宏 香川大学, 医学部, 助教 (50569217)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: X線結晶構造解析 / クライオ電子顕微鏡単粒子解析 / Clostridium perfringens / 線毛 / コンホメーション変化

Outline of Research at the Start

病原性ウェルシュ菌は細胞表面に線毛を持つ。線毛は，2種類のPilinタンパク質（CppAとCppB）からなり，先端に1分子のCppBが位置し，続いてCppAが重合してシャフト部を形成した高分子量の繊維状タンパク質である。宿主細胞への感染に際しては，先端部CppBが宿主細胞表面のコラーゲンに接着する。本研究では，CppA，CppBから構成される複合体の立体構造をX線結晶解析とクライオ電子顕微鏡単粒子解析により決定し，線毛全体の動的立体構造モデルの構築，線毛の宿主細胞への接着機構の解明，線毛の重合形成機構の解明を行う。