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黑料网大学院理学研究科の小嶋 誠司 教授、内橋 貴之 教授、本間 道夫 名誉教授らの研究グループは、大阪大学大学院理学研究科、同大学蛋白質研究所、同大学大学院生命機能研究科との共同研究で、细菌の运动器官(べん毛)の形成のための足场の役割を担う复合体(厂リング)の构造を新たに解明しました。
細菌の運動器官であるべん毛は、細菌が移動するために重要な役割を果たします。特に、べん毛の基部にあるMリングとSリングは、べん毛が形成されるための足場複合体として働きます。本研究では、海洋性ビブリオ属細菌のべん毛のSリングの構造を、クライオ电子顕微镜を用いて世界で初めて高解像度で解明しました。この研究により、これまでに唯一報告されていたサルモネラ属細菌のSリングの構造との比較が可能となり、異なる細菌種間での構造的な類似点と相違点を明らかにしました。特に、ビブリオ属細菌に特有の構造最適化メカニズムを発見し、細菌の運動メカニズムに関する理解を深めました。
本研究から、细菌の运动器官の进化に関する新たな知见が得られたこと、そして将来的には细菌の运动性を制御する技术の开発に繋がることが考えられます。これにより、感染症の予防や治疗?生体ナノマシンの开発に贡献することが期待されます。
本研究成果は、2024年9月6日付米国オンライン科学雑誌『尘叠颈辞』に掲载されました。

【ポイント】

?海洋性ビブリオ属细菌の运动器官(べん毛^注1))の足場複合体の高解像度構造をクライオ电子顕微镜(クライオEM)で初めて解明。
?サルモネラ属细菌との构造比较で、异なる种における类似点と相违点を明确にし、个々の细菌に特异的な构造最适化のメカニズムを発见。
?细菌の运动器官の进化の解明に贡献し、细菌の运动メカニズムの理解を深める。

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【用语説明】

注1）べん毛：
真正细菌の最も主要な运动器官であり、直径约20ナノメートルのらせん状の繊维构造。根本に存在する回転モーターを秒速数百～千回転以上の速さで回転させることで、らせん状繊维がスクリューのように働き、细菌を游泳させる。一部の真核生物やヒトの精子なども有する运动器官『鞭毛』と区别するために、ひらがな混在の『べん毛』と记述することが多い。『鞭毛』が鞭打ち运动をするのに対し、『べん毛』は回転运动であり、太さも『鞭毛』より10倍ほど细い。

【论文情报】

雑誌名：尘叠颈辞
論文タイトル：Structural analysis of S-ring composed of FliFG fusion proteins in marine Vibrio polar flagellar motor
著者：Norihiro Takekawa, Tatsuro Nishikino, Jun-ichi Kishikawa, Mika Hirose, Miki Kinoshita, Seiji Kojima, Tohru Minamino, Takayuki Uchihashi, Takayuki Kato, Katsumi Imada, and Michio Homma　※下线が本学関係教员
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【研究代表者】