研究揭示了細(xì)菌螺旋組合
許多細(xì)菌配備有鞭毛,螺旋推進(jìn)器,允許細(xì)菌旅行。鞭毛是組裝在一個高度有組織的方式涉及的逐步增加其內(nèi)部零件。然而,有許多開放這個有序的建設(shè)是如何實現(xiàn)的問題。在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項研究中進(jìn)步,日本大阪大學(xué)為中心的研究小組發(fā)現(xiàn)了新的分子細(xì)節(jié)和提供了一個模型解釋逐步鞭毛??裝發(fā)生。
單細(xì)胞生物,細(xì)菌設(shè)計優(yōu)雅的方法來移動他們的環(huán)境。的鞭毛由一個微型電動機(jī),它提供扭矩,和一個長,剛性,螺旋形燈絲驅(qū)動推進(jìn)。電機(jī)和絲連接通過一個靈活的鉤,它允許細(xì)菌“引導(dǎo)”。就像其他運(yùn)動一樣,鞭毛的部分必須以正確的順序。
“鞭毛組裝是一個復(fù)雜的過程,涉及超過70個基因,”主要作者直Terahara解釋道。“首先,基底電機(jī)組裝,緊隨其后的是鉤,最后螺旋燈絲。每個結(jié)構(gòu)都是由發(fā)送一組獨(dú)特的蛋白質(zhì)的組裝。細(xì)胞能當(dāng)每個結(jié)構(gòu)完整,引發(fā)一系列轉(zhuǎn)向出口未來的蛋白質(zhì)。我們想開發(fā)一個更詳細(xì)的圖片的切換發(fā)生。”
出口機(jī)械坐在鞭毛的基礎(chǔ),是由九份蛋白質(zhì),形成一個環(huán)。戒指就像一個看門人,選擇蛋白質(zhì)將旅游日益增長的鞭毛。戒指非常small-mere納米diameter-making精確的分析相對困難。洞察這個機(jī)械,研究人員使用高速原子力顯微鏡。的方法,通過與金澤大學(xué)的研究人員合作,允許團(tuán)隊直接可視化環(huán)。那時使突變,他們可以確定哪些區(qū)域負(fù)責(zé)觸發(fā)出口開關(guān)。
高分辨率顯微鏡讓我們獲得更好的突變破壞出口開關(guān),“Terahara補(bǔ)充道。“一旦我們確定了個別氨基酸的戒指蛋白質(zhì)保持環(huán)完整,我們就可以測試,看看它如何影響每一個鉤子和絲蛋白的出口。”
通過一系列的生化檢測,研究小組開發(fā)了一種有鞭毛的詳細(xì)工作模型組裝發(fā)生。
“我們的研究結(jié)果表明,環(huán)的細(xì)微變化形狀確定出口到哪些蛋白質(zhì)鞭毛增長,”首席研究員Tohru Minamino解釋道。“一旦鉤裝配,接觸點的環(huán)略微改變,改變環(huán)的形狀和允許螺旋絲蛋白穿過。”
該模型可能產(chǎn)生重大影響的研究細(xì)菌感染:injectisome鞭毛共享許多相似之處,一根針狀結(jié)構(gòu)使用的傳染性細(xì)菌對宿主提供蛋白質(zhì)。因此,這項研究可能作為地圖,以更好地指導(dǎo)傳染病研究。
“我們相信,我們的模型是一個重要的一步鞭毛裝配的機(jī)械理解,“Minamino補(bǔ)充道。“我們希望我們的發(fā)現(xiàn)將最終幫助發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)斗細(xì)菌疾病的新療法。”
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