細菌走化性を制御する細胞内シグナル伝達構成要素の直接的イメージング

Sci. Signal., 1 April 2014
Vol. 7, Issue 319, p. ra32
[DOI: 10.1126/scisignal.2004963]

Hajime Fukuoka^1,2, Takashi Sagawa², Yuichi Inoue^1,2, Hiroto Takahashi¹, and Akihiko Ishijima^1,2*

¹ Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University, Aoba-ku, Sendai 980-8577, Japan.
² Graduate School of Life Sciences, Tohoku University, Aobak-ku, Sendai 980-8577, Japan.

* Corresponding author. E-mail: ishijima@tagen.tohoku.ac.jp

要約

細菌走化性システムは、細胞内シグナル伝達分子であるリン酸化型CheY（CheY-P）を通して、鞭毛モーターの回転方向を制御する。CheY-Pのモーターへの結合が、モーターの回転方向を反時計回りから時計回りに変えると信じられている。われわれは、生細胞において、緑色蛍光タンパク質タグ付加CheYとモーターの回転スイッチングを同時に可視化することで、モーターの回転スイッチが、CheY-Pの結合と分離によって直接制御されていることを実証した。13±7個のCheY-P分子の結合は、時計回りの回転を誘導するのに十分であり、スイッチング中、CheY-P分子は〜100 ms以内にモーターと結合・分離した。このように、われわれは、細胞内シグナル伝達タンパク質によるシグナル伝達経路のアウトプットの制御を直接測定した。

H. Fukuoka, T. Sagawa, Y. Inoue, H. Takahashi, A. Ishijima, Direct Imaging of Intracellular Signaling Components That Regulate Bacterial Chemotaxis. Sci. Signal. 7, ra32 (2014).