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細菌の門門のメンバーは、一般に、ペリプラズムの鞭毛によって推進されるらせん細胞です。スピロチェテのトレポネマプリミティアは、シロアリの腸における相互主義的な役割のために興味深いものです。そこでは、セルロースを分解し、副産物としてH(2)を産生する原生動物と協力すると考えられています。ここでは、無傷の凍結水素化細胞の電子凍結造影によって得られたT.プリミティアの超微細構造を報告します。外膜を飾るボウルのようなオブジェクト、外部に沿って巻き付けられたフック型のタンパク質のアーケード、細胞の先端から伸びるフィブリルの房など、以前に認識されていなかったいくつかの外部構造が明らかになりました。ペリプラズムの内部では、コーンのような構造が各極で見つかりました。他のグラム陰性菌に典型的な単一のペプチドグリカン層の代わりに、2つの異なるペリプラズム層が観察されました。これらのレイヤーは、互いに隣接する2つの鞭毛を含む中央のオープンスペースを形成しました。一部の領域では、内膜が細胞質に突き出ている平らな陥入を形成しました。水泳T.プリミティア細胞の高速光顕微鏡画像は、細胞体が硬直したままであり、平面的な動きではなくらせん状に移動することを示しました。一緒に、これらの発見は、外側の鞘内での原始シリンダーの回転を仮定するT.プリミティアの運動性の「ローリングシリンダー」モデルをサポートしています。
細菌の門門のメンバーは、一般に、ペリプラズムの鞭毛によって推進されるらせん細胞です。スピロチェテのトレポネマプリミティアは、シロアリの腸における相互主義的な役割のために興味深いものです。そこでは、セルロースを分解し、副産物としてH(2)を産生する原生動物と協力すると考えられています。ここでは、無傷の凍結水素化細胞の電子凍結造影によって得られたT.プリミティアの超微細構造を報告します。外膜を飾るボウルのようなオブジェクト、外部に沿って巻き付けられたフック型のタンパク質のアーケード、細胞の先端から伸びるフィブリルの房など、以前に認識されていなかったいくつかの外部構造が明らかになりました。ペリプラズムの内部では、コーンのような構造が各極で見つかりました。他のグラム陰性菌に典型的な単一のペプチドグリカン層の代わりに、2つの異なるペリプラズム層が観察されました。これらのレイヤーは、互いに隣接する2つの鞭毛を含む中央のオープンスペースを形成しました。一部の領域では、内膜が細胞質に突き出ている平らな陥入を形成しました。水泳T.プリミティア細胞の高速光顕微鏡画像は、細胞体が硬直したままであり、平面的な動きではなくらせん状に移動することを示しました。一緒に、これらの発見は、外側の鞘内での原始シリンダーの回転を仮定するT.プリミティアの運動性の「ローリングシリンダー」モデルをサポートしています。
Members of the bacterial phylum Spirochaetes are generally helical cells propelled by periplasmic flagella. The spirochete Treponema primitia is interesting because of its mutualistic role in the termite gut, where it is believed to cooperate with protozoa that break down cellulose and produce H(2) as a by-product. Here we report the ultrastructure of T. primitia as obtained by electron cryotomography of intact, frozen-hydrated cells. Several previously unrecognized external structures were revealed, including bowl-like objects decorating the outer membrane, arcades of hook-shaped proteins winding along the exterior and tufts of fibrils extending from the cell tips. Inside the periplasm, cone-like structures were found at each pole. Instead of the single peptidoglycan layer typical of other Gram-negative bacteria, two distinct periplasmic layers were observed. These layers formed a central open space that contained two flagella situated adjacent to each other. In some areas, the inner membrane formed flattened invaginations that protruded into the cytoplasm. High-speed light microscopic images of swimming T. primitia cells showed that cell bodies remained rigid and moved in a helical rather than planar motion. Together, these findings support the 'rolling cylinder' model for T. primitia motility that posits rotation of the protoplasmic cylinder within the outer sheath.
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