Các thành phần của thiết bị xuất protein lông roi ở Salmonella và phân loại các chất nền xuất khẩu

Journal of Bacteriology - Tập 181 Số 5 - Trang 1388-1394 - 1999
Tohru Minamino1, Robert M. Macnab1
1Department of Molecular Biophysics and Biochemistry, Yale University, New Haven, Connecticut 06520-8114

Tóm tắt

Cho đến nay, việc xác định các thành phần của thiết bị xuất protein lông roi đã được thực hiện gián tiếp. Chúng tôi đã xác định các thành phần này một cách trực tiếp bằng cách thiết lập xem các đột biến thiếu hụt các thành phần xuất khẩu khả nghi có thể chuyển vị các chất nền xuất khẩu qua màng tế bào vào không gian màng ngoài hay không. Các protein kiểu móc có thể được xuất khẩu vào không gian màng ngoài của các đột biến hình que, cho thấy rằng xuất khẩu protein hình que không cần phải xảy ra trước khi xuất khẩu protein kiểu móc và do đó, cả hai loại protein đều thuộc về một lớp xuất khẩu duy nhất, lớp kiểu que/móc, mà khác biệt với lớp kiểu sợi. Protein che mốc (FlgD) và protein mốc (FlgE) cần FlhA, FlhB, FliH, FliI, FliO, FliP, FliQ, và FliR để xuất khẩu vào không gian màng ngoài. Trong trường hợp flagellin là chất nền xuất khẩu, do hiện tượng chuyển đổi đặc tính xuất khẩu từ mốc sang sợi, cần sử dụng các đột biến nhạy cảm với nhiệt độ và xác định xem flagellin có thể được xuất khẩu ra bên ngoài tế bào sau khi chuyển từ nhiệt độ cho phép sang nhiệt độ hạn chế hay không. Một lần nữa, FlhA, FlhB, FliH, FliI, và FliO là cần thiết cho việc xuất khẩu. Không có đột biến nhạy cảm với nhiệt độ fliQ hoặc fliR nào thích hợp có sẵn. FliP dường như không cần thiết cho việc xuất khẩu flagellin, nhưng chúng tôi nghi ngờ rằng protein FliP nhạy cảm với nhiệt độ vẫn hoạt động ở nhiệt độ hạn chế nếu được kết hợp ở nhiệt độ cho phép. Do đó, chúng tôi kết luận rằng tám protein này là các thành phần chung của con đường xuất khẩu protein lông roi. FliJ là cần thiết cho việc xuất khẩu các protein kiểu móc (FlgD và FlgE); chúng tôi không thể kiểm tra liệu FliJ có cần thiết cho việc xuất khẩu các protein kiểu sợi hay không. Chúng tôi nghi ngờ rằng FliJ có thể là một chaperone tế bào chất cho các protein kiểu móc và có thể cũng cho FliE và các protein hình que. FlgJ không cần thiết cho việc xuất khẩu các protein kiểu móc; một lần nữa, do thiếu một đột biến nhạy cảm với nhiệt độ thích hợp, chúng tôi không thể kiểm tra liệu nó có cần thiết cho việc xuất khẩu các protein kiểu sợi hay không. Cuối cùng, đã được xác định có sự tương tác giữa các quá trình lắp ráp vòng ngoài và sự thâm nhập của màng ngoài bởi que và móc mới hình thành, quá trình sau tất nhiên cần thiết để cho phép các chất nền xuất khẩu vào môi trường bên ngoài. Trong giai đoạn chuyển tiếp ngắn gọn từ việc hoàn thành lắp ráp que và bắt đầu lắp ráp móc, vòng L và có thể cả protein che mốc FlgD có thể được coi là những thành phần xuất khẩu chính thức, với vòng L được coi là tương đương theo nghĩa chính thức với cấu trúc secretin của màng ngoài trong các hệ thống xuất khẩu yếu tố virulence loại III.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/0378-1119(88)90440-4

10.1128/jb.179.12.3866-3874.1997

10.1128/jb.178.19.5555-5562.1996

Doi H. and K. Kutsukake. Unpublished data.

Emerson S. U. Tokuyasu K. Simon M. I. Bacterial flagella: polarity of elongation.Science1691970190192

Fan F. Ohnishi K. Francis N. R. Macnab R. M. The FliP and FliR proteins of Salmonella typhimurium, putative components of the type III flagellar export apparatus, are located in the flagellar basal body.Mol. Microbiol.26199710351046

Homma M. DeRosier D. J. Macnab R. M. Flagellar hook and hook-associated proteins of Salmonella typhimurium and their relationship to other axial components of the flagellum.J. Mol. Biol.2131990819832

10.1128/jb.169.4.1493-1498.1987

10.1016/0022-2836(90)90365-S

10.1128/jb.169.8.3617-3624.1987

10.1128/MMBR.62.2.379-433.1998

Iino T. Polarity of flagellar growth in Salmonella.J. Gen. Microbiol.561969227239

10.1128/jb.172.3.1327-1339.1990

Katayama E. Shiraishi T. Oosawa K. Baba N. Aizawa S.-I. Geometry of the flagellar motor in the cytoplasmic membrane of Salmonella typhimurium as determined by stereo-photogrammetry of quick-freeze deep-etch replica images.J. Mol. Biol.2551996458475

10.1126/science.280.5363.602

Kubori T. Shimamoto N. Yamaguchi S. Namba K. Aizawa S.-I. Morphological pathway of flagellar assembly in Salmonella typhimurium.J. Mol. Biol.2261992433446

10.1128/jb.179.3.813-817.1997

Kutsukake K. Unpublished data.

Kutsukake K. Iino T. Refined genetic analysis of the region II che mutants in Salmonella typhimurium.Mol. Gen. Genet.1991985406409

10.1128/jb.176.24.7625-7629.1994

Macnab R. M. Flagella and motility Escherichia coli and Salmonella: cellular and molecular biology 2nd ed. Neidhardt F. C. Curtiss R. III Ingraham J. L. Lin E. C. C. Low K. B. Magasanik B. Reznikoff W. S. Riley M. Schaechter M. Umbarger H. E. 1996 123 145 ASM Press Washington D.C

Mimori Y. Yamashita I. Murata K. Fujiyoshi Y. Yonekura K. Toyoshima C. Namba K. The structure of the R-type straight flagellar filament of Salmonella at 9 Å resolution by electron cryomicroscopy.J. Mol. Biol.24919956987

Minamino T. Unpublished data.

Minamino T. and K. Kutsukake. Unpublished data.

Morgan D. G. Macnab R. M. Francis N. R. DeRosier D. J. Domain organization of the subunit of the Salmonella typhimurium flagellar hook.J. Mol. Biol.22919937984

Morgan D. G. Owen C. Melanson L. A. DeRosier D. J. Structure of bacterial flagellar filaments at 11 Å resolution: packing of the α-helices.J. Mol. Biol.249199588110

10.1128/jb.174.7.2298-2304.1992

10.1128/jb.179.19.6092-6099.1997

10.1128/jb.176.8.2272-2281.1994

10.1128/jb.179.17.5355-5365.1997

10.1128/jb.133.2.904-915.1978

10.1128/jb.145.2.1036-1041.1981

Thomas D. D. Morgan and D. DeRosier. Personal communications.

Trachtenberg S. DeRosier D. J. Three-dimensional structure of the frozen-hydrated flagellar filament. The left-handed filament of Salmonella typhimurium.J. Mol. Biol.1951987581601

10.1128/jb.173.11.3564-3572.1991

10.1128/jb.178.10.2960-2970.1996

Yamaguchi S. Unpublished data.

Yamaguchi S. Personal communication.

Yokoseki T. Kutsukake K. Ohnishi K. Iino T. Functional analysis of the flagellar genes in the fliD operon of Salmonella typhimurium.Microbiology141199517151722

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Bacteriology

Tập 181 Số 5

1388-1394

Thông tin tác giả