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2004 年度 研究成果報告書概要

イオン共役型回転べん毛モーターにおけるエネルギー変換蛋白質の構造機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 13308038
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

本間 道夫  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50209342)

研究分担者 川岸 郁朗  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80234037)
薬師 寿治  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30324388)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
キーワードイオンチャネル / エネルギー変換 / ビブリオ菌 / べん毛 / モーター / ナトリウム駆動力
研究概要

細菌のべん毛モーターは,イオンの流入を回転力に変換する分子機械であり,その共役イオンによって,H^+駆動型とNa^+駆動型とに分けられる.海洋性細菌Vibrio alginolyticusの極毛はNa^+駆動型で,PomA, PomB, MotX, MotYの四つのコンポーネントが必要である.我々は,大腸菌MotABと海洋性細菌PomABの間でキメラ蛋白質を作成し,それらの機能を解析した.膜貫通領域がNa^+型(PomB由来),細胞外領域がH^+型(MotB由来)のキメラモーターは,MotXYを必要とせず,Na^+駆動型モーターとして大腸菌中でも機能することを示した.また,モーター蛋白質の変異による温度感受性体を初めて単離に成功した.この温度感受性についての解析から,PomAの細胞質領域の両端につながる膜貫通領域(TM2とTM3)の近傍領域がモーター機能に重要であることを明らかにした.エネルギー変換に必須な固定子蛋白質のべん毛モーターへの組み込み過程を,PomAとPomBのN末端にGFPを融合した蛋白質を作製して調べ,細胞の極に顆粒状の蛍光がべん毛と共局在することを確認した.この実験系を用い,固定子蛋白質は膜上で複合体を形成し,複合体でべん毛モーターに組み込まれるモデルを提案した.モーター蛋白質MotYがMotXの非存在下において,ペリプラズム空間に可溶性蛋白質として存在すること見いだし,MotYの大量発現・精製に成功し,結晶化条件を検討した.六方柱の結晶を得ることに成功し,2.7Å分解能の回折像を得ることができた.現在,位相決定を行い,分子モデル構築へと研究を進行する予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Deletion analysis of the carboxyl terminal region of the PomB component of the Vibrio alginolyticus polar flagellar motor. alginolyticus polar flagellar motor.2005

    • 著者名/発表者名
      Yakushi, T., Hattori, N., Homma, M.
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 187(2)

      ページ: 778-784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Deletion analysis of the carboxyl terminal region of the PomB component of the Vibrio alginolyticus polar flagellar motor, alginolyticus polar flagellar motor.2005

    • 著者名/発表者名
      Yakushi, T., Hattori, N., Homma, M.
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 187(2)

      ページ: 778-784

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Concerted effects of amino acid substitutions in conserved charged residues and other residues in the cytoplasmic domain of PomA, a stator component of Na^+-driven flagella.2004

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka, H., Yakushi, T., Homma, M.
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 186(20)

      ページ: 6749-6758

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Isolation of Vibrio alginolyticus sodium-driven flagellar motor complex composed of PomA and PomB solubilized by sucrose monocaprate.2004

    • 著者名/発表者名
      Yakushi, T., Kojima, M., Homma, M.
    • 雑誌名

      Microbiology 150

      ページ: 911-920

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Multimeric structure of the PomA/PomB channel complex in the Na^+-driven flagellar motor of Vibrio alginolyticus.2004

    • 著者名/発表者名
      Yorimitsu, T., Kojima, M., Yakukshi, T., Homma, M.
    • 雑誌名

      J.Biochem.(Tokyo) 135(1)

      ページ: 43-51

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Interaction of PomB with the third transmembrane segment of PomA in the Na^+-driven polar flagellum of Vibrio alginolyticus.2004

    • 著者名/発表者名
      Yakushi, T., Maki, S., Homma, M.
    • 雑誌名

      J.Bacteriol. 186(16)

      ページ: 5281-5291

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Multimeric structure of the PomA/PomB channel complex in the Na^+-driven flagellar motor of Vibrio alginolyticus.2004

    • 著者名/発表者名
      Yorimitsu, T., Kojima, M., Yakukshi, T.
    • 雑誌名

      J.Biochem.(Tokyo) 135(1)

      ページ: 43-51

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] Bacterial Flagellar Motor in Reflexive Polymers and Hydrogels(Yui N., Mrsny RJ., and Park K., edit.)2004

    • 著者名/発表者名
      Homma, M., Yakushi, T.
    • 総ページ数
      49-65
    • 出版者
      CRC Press LLC, Washington, D.C.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] Bacterial Flagellar Motor in Reflexive Polymers and Hydrogels(Yui N., Mrsny RJ., and Park K., edit)2004

    • 著者名/発表者名
      Homma, M., Yakushi, T.
    • 総ページ数
      49-65
    • 出版者
      CRC Press LLC, Washington, D.C.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2006-07-11  

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