日本研究小组阐明了细菌鞭毛运动蛋白的结构

许多细菌物种使用附着在马达上的螺旋螺旋桨(鞭毛)在液体环境中移动。电动机的转子和定子部件之间的相互作用产生运动所需的旋转力。在经历由带电粒子(离子)通过内部通道的运动引起的结构变化之后，定子将电化学能量转换成机械力。以前的研究通过构建突变蛋白并分析其功能来研究定子及其与转子的相互作用。然而，关于定子结构知之甚少。

由名古屋大学Homma实验室领导的日本研究人员团队现已从温泉(Aquifex aeolicus)中的细菌中纯化定子蛋白MotA，并使用电子显微镜主要与大阪大学难波实验室合作分析其三维结构。他们发现它可以形成四个MotA分子(称为四聚体)的结构，其形状与先前预测的复合物不同。该研究最近发表在科学报告上。

MotA蛋白跨越细菌膜，并且先前已经显示与另一种跨膜蛋白 MotB 形成四聚体复合物，从而产生定子。在这项最新研究中，MotA从A. aeolicus中表达并纯化，发现其结构稳定。对其相互作用潜力的评估显示即使在没有MotB的情况下它也可以形成四聚体。

电子显微镜显示，MotA复合物的细长顶部与细菌的脂质双层的大小相匹配，表明它代表跨膜组分。“该区域具有球形形状，对应于装在洗涤剂分子聚集体内的MotA四聚体，用于净化蛋白质，”第一作者Norihiro Takekawa说。

该建筑群的下部有两个拱形区域，尖刺突起。“这些与MotA 蛋白的细胞质结构域相匹配，”相应的作者Michio Homma说。“我们预测其结构将随着离子通过定子通道的运动而变化，并与定子 - 电机相互作用相关联。” 复合物的形状不同于另一种细菌中相关蛋白质复合物的报道。