べん毛モーター固定子複合体の相互作用・イオン透過・構造変化の解析

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21770166
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 須藤 雄気 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (10452202)
• キーワード: 膜タンパク質 / 生物物理学 / 相互作用 / 生化学 / 分光法 / べん毛モーター

研究概要

細菌は好む環境に集合し、好まざる環境から逃避する性質(走性)を示し過酷な環境を生き抜く。これは環境を認識する受容体(レセプター)と運動器官(べん毛モーター)により担われる。本研究ではレセプター研究での経験を生かし、べん毛モーター研究(相互作用・イオン透過・構造変化)に踏み出した。今年度は以下のことに取り組んだ。
1) PomA、PomB、FliGの発現・精制:様々な発現系・精製系の立ち上げを試み、純度の高い標品を得た。これによりPomBの部分結晶構造を明らかにした[Mol.Microbiol.2009]
2) PomA-FliG間の定量的相互作用解析:PomA-FliGの化学量論比・解離定数を求める定量的相互作用系を確立を試みた。溶液NMR法を用いた解析から、1)の成果による^<15>Nラベル化試料の調製・相互作用に伴う信号消失から、結合パラメーターを算出した。
3)チャネル複合体(PomA/PomB)の構造変化・イオン透過機構:構造変化・イオン透過機構解析は、NMR法とFTIR法の2つに力を入れた。FTIRにおいて、Na^+存在下・非存在下での差スペクトルから、PomBのAsp24がNa^+との結合部位であることを証明した[Biochemistry 2009]。

研究成果

• [雑誌論文] Spectroscopic studies of a sensory rhodopsin I homologue from the archaeon Haloarcula vallismortis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yagasaki J, Suzuki D, Ihara K, Inoue K, Kikukawa T, Sakai M, Fujii M, Homma M, Kandori H, ^*Sudo Y.
  • 雑誌名: Biochemistry 49 ページ: 1183-1190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phototactic and chemotactic signal transduction by transmembrane receptors and transducers in microorganisms [Review] (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Irieda H, Homma M, Kawaqishi I, ^*Sudo Y.
  • 雑誌名: Sensors 10 ページ: 4010-4039
• [雑誌論文] ロドプシン研究はどこへ行くのか? (2010)
  • 著者名/発表者名: 須藤雄気
  • 雑誌名: 生物物理学会誌・特集「日本発の生物物理学」 (未定)(印刷中)
• [雑誌論文] Interaction between Na^+ ion and carboxylates of the PomA-PomB stator unit studied by ATR-FTIR spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Sudo Y, Kitade Y, Furutani Y, Kojima M, Kojima S, Homma M, ^*Kandori H.
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 11699-11705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of a signaling complex composed of sensory rhodopsin I and its cognate transducer protein from the eubacterium Salinibacter ruber (2009)
  • 著者名/発表者名: ^*Sudo Y, Okada A, Suzuki D, Inoue K, Irieda H, Sakai M, Fujii M, Furutani Y, Kandori H, Homma M.
  • 雑誌名: Biochemistry 48 ページ: 10136-10145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stator assembly and activation mechanism of the flagellar motor by the periplasmic region of MotB (2009)
  • 著者名/発表者名: Kojima S, ^*Imada K, Sakuma M, Sudo Y, Kojima C, Minamino T, ^*Homma M, ^*Namba K.
  • 雑誌名: Mol.Microbiol. 73 ページ: 710-718
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of chloride ion binding on the photochemical properties of salinibacter sensory rhodopsin I (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki D, Furutani Y, Inoue K, Kikukawa T, Sakai M, Fujii M, Kandori H, Homma M, ^*Sudo Y.
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 392 ページ: 48-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細菌が緑色を感じる仕組み-色素タンパク質の新しい色決定機構- (2009)
  • 著者名/発表者名: 須藤雄気
  • 雑誌名: 名大トピックス 198 ページ: 12-13
• [学会発表] 細菌の緑色光受容レセプター、センサリーロドプシンIの光エネルギー変換・情報伝達メカニズムの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 須藤雄気、本間道夫
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第35回研究会
  • 発表場所: 北海道旭川市
  • 年月日: 2009-12-19
• [学会発表] Assignment of the essential Na+ binding of a stator unit for torque generation of bacterial flagellar motor by ATR-FTIR spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Sudo Y, Kitade Y, Furutani Y, Kojima M, Kojima S, Homma M, Kandori H.
  • 学会等名: The 47th annual meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 徳島県徳島市
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] 細菌型・緑色光認識レセプターの色認識と構造変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 須藤雄気、本間道夫
  • 学会等名: 第15回 光生物学協会 年会
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
  • 年月日: 2009-08-19
• [備考]
  • URL: http://kenpro.mynu.jp:8001/Profiles/0054/0005480/profile.html