2008 Fiscal Year Annual Research Report
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18207011
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
本間 道夫 Nagoya University, 大学院・理学研究科, 教授 (50209342)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小嶋 誠司 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教 (70420362)
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| Keywords | べん毛 / エネルギー変換 / メンブレン / ナノバイオ / 分子モーター |
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| Research Abstract |
Vibrio alginolyticusの極べん毛は、ナトリウムイオンの共役による電気化学ポテンシャル差をエネルギーにして回転する。べん毛モーターの回転に必要なタンパク質としてPomA,PomB,MotX,MotYが同定されており、このうちPomA,PomBは内膜でナトリウムイオンチャンネルとして機能していると考えられている。MotX,MotYはTリングを形成していることが示されている。このTリング構成タンパク質であるMotYについては、2.9A分解能でX線結晶構造を得て、構造決定を行った。FliG、FliM、FliNから構成されるCリングは、基部体の下に存在して、回転子として固定子と相互作用する。回転力を作り出す生化学的相互作用の解析の第一歩として、ビブリオ菌でのCリング構造を含むべん毛基部体の精製を行ってきたが、ビブリオ菌ではサルモネラ菌とは異なり、FliNとFliMは基部体から解離することが確認された。電子顕微鏡で基部体の構造を詳細に観察することで、FliGが基部体に構造体として存在することを観察できた。このことによりビブリオ菌の基部モーター構造解析を進める準備が整った。大腸菌において固定子はプロトンチャネルとして機能するMotA/MotB複合体からなり、MotBのC末端領域にあるPGB(ペプチドグリカン結合)ドメインによって固定子は回転子周辺につなぎとめられていると考えられている。我々は大腸菌MotB PGBドメインの系統的システイン変異導入実験と、機能の全く異なるペプチドグリカン結合リポタンパク質Palとのキメラタンパク質解析を行い、PalのPGBドメインがMotBのPGBドメインと交換可能であることを示した。これに基づき既知のPalの立体構造にMotB PGBドメインの一連の系統的Cys変異部位をマッピングし、それらの構造と機能の相関について新しい知見が得られた。
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