| 研究実績の概要 |
V-ATPase の回転モーター部である V1 は、固定子である A3B3 と回転子である DF からなる。べん毛モーターのサブユニットの１種である FliJ を A3B3 と混合したところ、A3B3 と複合体を形成した。しかしながら、ATP駆動による FliJ の１方向性の回転は観察されなかった。
そこで、FliJ とD とのキメラ回転軸を作成し、１方向性の回転を可能にする領域（トルク発生領域）の特定を試みた。D の３０アミノ酸残基程度の領域を J に導入したキメラ回転軸を作成し、A3B3 との複合体を作成した。ATP存在下でこのキメラ回転軸の１方向性回転が観察された。次に D サブユニットのN 末にある余分な領域を J に導入したキメラ回転軸を作成した。この領域 (DC21) をもつキメラ回転軸は、A3B3 と効率的に複合体を形成した。次に ATP存在下でこのキメラ回転軸の動きを一分子観察したところ、１方向性の回転を示す分子が多数観察された。この結果は、Jが１方向性の回転を示さないとした以前の報告（Kishikawa et al, 2013 PLOS One） と異なる。
ほぼJのみの回転軸が機能したことで、回転力発生に必須な領域がないことが明確に示された。固定子である A3B3 が ATPによって動き、この動きが回転力を発生させる原因であり、固定子と回転軸間の特定の相互作用が回転に必要ないことが明らかになった。つまり、棒状分子なら回転軸として働く、すなわち、特定の配列を持たない棒状分子が回転軸の起源であることが示された。
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