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许多细菌配备有鞭毛,螺旋推进器,允许细菌旅行。鞭毛是组装在一个高度有组织的方式涉及的逐步增加其内部零件。然而,有许多开放这个有序的建设是如何实现的问题。在《科学》杂志上发表的一项研究中进步,日本大阪大学为中心的研究小组发现了新的分子细节和提供了一个模型解释逐步鞭毛��装发生。
单细胞生物,细菌设计优雅的方法来移动他们的环境。的鞭毛由一个微型电动机,它提供扭矩,和一个长,刚性,螺旋形灯丝驱动推进。电机和丝连接通过一个灵活的钩,它允许细菌“引导”。就像其他运动一样,鞭毛的部分必须以正确的顺序。
“鞭毛组装是一个复杂的过程,涉及超过70个基因,”主要作者直Terahara解释道。“首先,基底电机组装,紧随其后的是钩,最后螺旋灯丝。每个结构都是由发送一组独特的蛋白质的组装。细胞能当每个结构完整,引发一系列转向出口未来的蛋白质。我们想开发一个更详细的图片的切换发生。”
出口机械坐在鞭毛的基础,是由九份蛋白质,形成一个环。戒指就像一个看门人,选择蛋白质将旅游日益增长的鞭毛。戒指非常small-mere纳米diameter-making精确的分析相对困难。洞察这个机械,研究人员使用高速原子力显微镜。的方法,通过与金泽大学的研究人员合作,允许团队直接可视化环。那时使突变,他们可以确定哪些区域负责触发出口开关。
高分辨率显微镜让我们获得更好的突变破坏出口开关,“Terahara补充道。“一旦我们确定了个别氨基酸的戒指蛋白质保持环完整,我们就可以测试,看看它如何影响每一个钩子和丝蛋白的出口。”
通过一系列的生化检测,研究小组开发了一种有鞭毛的详细工作模型组装发生。
“我们的研究结果表明,环的细微变化形状确定出口到哪些蛋白质鞭毛增长,”首席研究员Tohru Minamino解释道。“一旦钩装配,接触点的环略微改变,改变环的形状和允许螺旋丝蛋白穿过。”
该模型可能产生重大影响的研究细菌感染:injectisome鞭毛共享许多相似之处,一根针状结构使用的传染性细菌对宿主提供蛋白质。因此,这项研究可能作为地图,以更好地指导传染病研究。
“我们相信,我们的模型是一个重要的一步鞭毛装配的机械理解,“Minamino补充道。“我们希望我们的发现将最终帮助发现战斗细菌疾病的新疗法。”
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