研究成果要點(diǎn)

1.  原子分辨率下，解明將分子馬達(dá)旋轉(zhuǎn)力順暢地傳遞給具有推進(jìn)器功能的鞭毛的萬向聯(lián)軸節(jié)的機(jī)構(gòu)；

2.  在功能狀態(tài)下，彎曲成螺旋狀的萬向聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)解析被認(rèn)為是不可能的，但是使用冷凍電子顯微鏡的單粒子像解析法成功地解析出它的高分辨結(jié)構(gòu)；

3.  這個(gè)結(jié)構(gòu)與細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)和病原性有著密切的關(guān)聯(lián)，它的解明不僅僅對納米器件的設(shè)計(jì)，在新型抗生素的開發(fā)上也會(huì)帶來豐碩成果。

概要

大阪大學(xué)蛋白質(zhì)研究所的加藤貴之教授及大學(xué)院生命機(jī)能研究科的難波啓一特聘教授們的研究小組，解明了將細(xì)菌鞭毛馬達(dá)旋轉(zhuǎn)順暢地傳遞給具有推進(jìn)器功能的鞭毛的納米尺寸的萬向聯(lián)軸節(jié)的分子機(jī)制。

目前為止，鞭毛的萬向聯(lián)軸節(jié)的鉤狀體的結(jié)構(gòu)只能通過對調(diào)整成直線狀的樣品進(jìn)行解析。這次，加藤教授、難波特聘教授們的研究小組，使用冷凍電子顯微鏡在功能狀態(tài)下對彎曲成螺旋狀的鉤狀體的自然形態(tài)的結(jié)構(gòu)成功地進(jìn)行解析，并在原子分辨率下解明萬向聯(lián)軸節(jié)的功能機(jī)制。該研究成果期待對納米器件的設(shè)計(jì)及新型抗生素的開發(fā)有所幫助。

本研究成果于2019年11月22日發(fā)表在英國雜志「Nature communications」

題目：“Structure of the native supercoiled flagellar hook as a universal joint

作者：Takayuki Kato, Fumiaki Makino, Tomoko Miyata, Peter Horvath and Keiichi Namba

分辨率：3.6埃

使用設(shè)備：JEOL 冷凍電子顯微鏡

圖1 冷凍電子顯微鏡下鞭毛的彎曲的鉤狀體的立體像和原子模型（右圖是截面）