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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

研究課題

研究課題/領域番号 03680233
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 生体物性学
研究機関帝京大学

研究代表者

相沢 慎一  帝京大学, 理工学部, 助教授 (50222451)

研究分担者 大澤 研二  帝京大学, 理工学部, 助手 (50203758)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードべん毛モータ / 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
研究概要

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。

報告書

(2件)
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuyuki Nakagiri,Hisao Fujisaki,ShinーIchi Aizawa: "Scanning tunneling microscopy of bacterial flagella" J.Vacuum Science Technology B. 9. 1202-1205 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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