タイプIII型輸送系バクテリアのべん毛タンパク質輸送装置の構造解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08458222
• Research Institution: TEIKYO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 相沢 慎一 帝京大学, 理工学部, 助教授 (50222451)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片山 栄作 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (50111505)
• Keywords: バクテリア / べん毛 / タンパク質輸送 / 急速凍結法 / 浸透圧ショック法 / 電子顕微鏡 / 分泌タンパク質

Research Abstract

バクテリアのべん毛は構造の大部分が細胞外にある。したがって、その構成タンパク質は細胞内で合成された後、べん毛タンパク質特異的輸送装置によって細胞外に運ばれると考えられる。
私たちは急速凍結/ディープエッチ法と膜分牙画法の改良によりサルモネラ菌の細胞を外側と内側の両面から観察し、細胞質膜上の構造を明瞭に視覚化する方法を開発し、これまでにべん毛基部の細胞質側に突出しているリング状構造体およびべん毛タンパク質特異的な輸送装置と思われるロッド状構造体を発見した。べん毛初期発現遺伝子のうち、RegionIIIbと呼ばれる領域に属するfliP,fliQの変異体のロッド状構造体は野生株のものと異なっていた。
また、輸送装置のタンパク質認識能の厳密さを見るために、培地中ノモノマー状態で放出されるタンパク質を解析した。その結果、約10種類のタンパク質が同定されたが、そのうち6種類(FliD,FliK,FlgE,FlgG,FlgD)はべん毛モーターのロッド以降の構造を構成するタンパク質であった。また3種類はべん毛と無関係のタンパク質であり、1種類は病原性に関するタンパク質 (InvC)であった。

Research Products

• [Publications] Kubori et al.: "Purification and Characterization of the Flagellar Basal-Body Complex of B." Mol.Microboil.24. 399-410 (1997)
• [Publications] Koroyasu et al.: "Kinetic Analysis of the growth Rate of the Flagellar Hook in S." Biophysical J.74. 436-443 (1998)
• [Publications] Muramoto et al.: "Effect of Cellular Level of Flik on Flagellar Hook" J.Mol.Biol. (未定). (1998)
• [Publications] Saito et al.: "Flagellar Filament Elongation can be impared by・・・" Mol.Microbiol.(未定). (1998)