バクテリアのべん毛モ-タのスイッチコンプレックスの構造解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03680233
• 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)
• キーワード: べん毛モ-タ / スイッチ・コンプレックス / 形態形成 / 大量発現 / 試験管内再構成 / 免疫抗体法

研究概要

べん毛モ-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、べン毛モ-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ある。それはFliG,FliM,FliNの3種類の蛋白質からなる複合体であるが、その所在や性質など不明の点が多い。
我々はスイッチ・コンプレックスにおけるこれら3つの蛋白質の結合様式やストイキオメトリ-を明らかにするために、それぞれの蛋白質の精製を試みた。各蛋白質をコ-ドする遺伝子をクロ-ン化して大量発現系に導入し、個々の蛋白質をカラム・クロマトグラフィ-により精製することに成功した。精製した蛋白質を用いて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。
改良法により精製したべん毛基部体には、従来法では洗い流されていた蛋白質成分が結合している。精製したスイッチ蛋白質を元に作成した抗体を用いたイムノ・ブロット法で、それらの一つがFliGであることが確かめられた。FliNは検出されなかった。
以上のことから、MSリングに直接、比較的強固に結合しているのはFliGであり、FliMは弱く結合している。また、FliNはMSリングに直接結合はしないで、FliGかFliMを通して結合していると思われる。

研究成果

• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)