ナトリウム駆動型鞭毛モーターにおける膜錯体のナトリウム依存性動的アセンブリ

細菌の鞭毛モーターは、特定のイオン、H（+）またはNa（+）の電気化学的ポテンシャルによって駆動されます。モーターはローターとステーターで構成され、それらの相互作用は回転を生成します。Vibrio alginolyticusのNa（+）モーターのPomaとPombで構成される固定子は、イオンフラックスのエネルギーを機械的パワーに変換するトルクジェネレーターであると考えられています。運動性の欠陥を引き起こすD24N、F33C、およびS248Fを含むポンブの特定の変異が、緑色蛍光タンパク質融合ステータータンパク質を使用してステーター複合体のアセンブリに極性鞭毛モーターに影響を与えることがわかりました。POMBのD24は、予測されたNa（+） - 結合部位です。さらに、結合イオン、Na（+）がステーターアセンブリに必要であり、フェナミル（Na（+）駆動モーターの阻害剤）がアセンブリを阻害することを実証しました。中性pHでこの生物のナトリウム動機を崩壊させるプロトンイオノフォアであるカルボニルシアン化物M-クロロフェニルヒドラゾンは、アセンブリも阻害しました。したがって、Na（+）結合を含むチャネルを介したNa（+）流入のプロセスは、ステーター複合体の鞭毛モーターへのアセンブリとトルク生成にとって不可欠であると結論付けます。

The bacterial flagellar motor is driven by the electrochemical potential of specific ions, H(+) or Na(+). The motor consists of a rotor and stator, and their interaction generates rotation. The stator, which is composed of PomA and PomB in the Na(+) motor of Vibrio alginolyticus, is thought to be a torque generator converting the energy of ion flux into mechanical power. We found that specific mutations in PomB, including D24N, F33C and S248F, which caused motility defects, affected the assembly of stator complexes into the polar flagellar motor using green fluorescent protein-fused stator proteins. D24 of PomB is the predicted Na(+)-binding site. Furthermore, we demonstrated that the coupling ion, Na(+), is required for stator assembly and that phenamil (an inhibitor of the Na(+)-driven motor) inhibited the assembly. Carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone, which is a proton ionophore that collapses the sodium motive force in this organism at neutral pH, also inhibited the assembly. Thus we conclude that the process of Na(+) influx through the channel, including Na(+) binding, is essential for the assembly of the stator complex to the flagellar motor as well as for torque generation.