回転モータトルク発生ユニットの構造基盤

2008 年度 自己評価報告書

• 研究領域: 膜超分子モーターの革新的ナノサイエンス
• 研究課題/領域番号: 18074006
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 今田 勝巳 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (40346143)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: 分子モーター / ナノマシン / ナノバイオ / 生物物理 / 分子機械

研究概要

細菌べん毛基部に存在する直径約30ナノメートルのモータは、膜を介したイオンの電気化学的ポテンシャル差を利用して回転する。主に内膜蛋白質で構成された固定子複合体中をこれらのイオンが通過するときに起きる、固定子複合体と回転子複合体との間の相互作用変化が回転力を生み出すと考えられている。本研究では、各種の構造解析手法を駆使し、細菌べん毛のトルク発生ユニットの構造基盤を明らかにすることを目的とする。固定子蛋白質、固定子と直接相互作用する回転子蛋白質の原子レベルの構造決定を行い、原子レベルでのエネルギー変換機構の理解に迫ることを目指す。また、べん毛特異的輸送モーターの特性を明らかにし、べん毛形成システムとF0F1-ATPase の間のエネルギー変換の共通原理、同じエネルギー源を異なる仕事に変換する仕組みの解明を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Intracellular pH on the Torque-Speed Relationship of Bacterial Proton-Driven Flagellar Motor (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, S., Kami-ike, N., Yokota, J.P., Kudo, S., Minamino, T., & Namba, K.
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 386 ページ: 332-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insights into the stator assembly of the Vibrio flagellar motor from the crystal structure of MotY (2008)
  • 著者名/発表者名: Kojima S., Shinohara A., Terashima H., Yakushi T., Sakuma M., Homma M Namba K. and Imada K.
  • 雑誌名: Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 105 ページ: 7696-7701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the periplasmic domain of MotB and implications for its role in the stator assembly of the bacterial flagellar motor (2008)
  • 著者名/発表者名: Kojima S., Furukawa Y., Matsunami H., Minamino T. and Namba K.
  • 雑誌名: J. Bacteriol. 190 ページ: 3314-3322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct roles of the ATPase and proton motive force in bacterial flagellar protein export (2008)
  • 著者名/発表者名: Minamino T. and Namba K.
  • 雑誌名: Nature 451 ページ: 485-488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural similarity between the flagellar type III ATPase FliI and F1ATPase subunits (2007)
  • 著者名/発表者名: Imada K., Minamino T., Tahara A. and Namba K.
  • 雑誌名: Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 104 ページ: 485-490
  • 査読あり
• [学会発表] X-ray analysis of FliJ, a cytoplasmic component of the flagellar type III protein export apparatus (2008)
  • 著者名/発表者名: Ibuki, T., Shimada, M., Minamino, T., Imada, K., Namba, K.
  • 学会等名: XXI Congress of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Grand Cube Osaka, Japan
  • 年月日: 20080828-29
• [図書] 「タンパク質でできた極小スクリュー 細菌べん毛の分子機構」 最新分子マシン (2008)
  • 著者名/発表者名: 今田 勝巳
  • 総ページ数: 104-112
  • 出版者: 化学同人
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labo/09a.html