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海洋性ビブリオ菌のべん毛モータータンパク質FliLの動態を解明 ～細菌が持つ極小分子モーターが効率よく回転する分子機構の解明に期待～

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カテゴリ：プレスリリース｜2026年8月 6日掲載

名古屋工業大学／大阪大学／名古屋大学

ポイント

●   細菌の運動器官であるべん毛モータータンパク質FliLの構造動態を解析し、柔軟なリング構造を形成することを世界で初めて発見
●　べん毛モーターが効率よく回転し、細菌の運動性を制御する分子機構の理解のヒントとなる知見を提供

概要

名古屋工業大学生命・応用化学類の錦野達郎助教、大阪大学大学院理学研究科の竹川宜宏助教、今田勝巳教授、生命創成探究センターのBurton-Smith Raymond特任助教、村田和義特任教授、名古屋大学大学院理学研究科の小嶋誠司教授、内橋貴之教授、本間道夫名誉教授らは、海洋性ビブリオ菌のべん毛モータータンパク質FliLの構造動態を明らかにしました。

細菌は、べん毛と呼ばれる繊維状の運動器官をスクリューのように回転させることで運動します。べん毛の回転により、細菌は自身の生育や増殖に有利な環境にたどり着くことができます。べん毛繊維の根元には、べん毛モーターと呼ばれるタンパク質複合体が存在します。固定子複合体は、べん毛モーターを構成するタンパク質複合体の1つであり、イオンチャネルとして機能し、その構造変化によってモーターのトルク（回転力）を発生させます。本研究で着目した膜タンパク質FliLは、細菌周囲の粘度が高く、モーターの回転に負荷がかかる環境において固定子複合体と相互作用し、固定子複合体の構造変化を補助する役割を持つと考えられています。これまでにFliLはリング状の構造を形成することは知られていましたが、どのようにFliLのリング状構造が固定子複合体の周りに集合するのかは明らかになっていませんでした。本研究では、クライオ電子顕微鏡と高速原子間力顕微鏡を用いて、FliLのうち、細胞膜外側のペリプラズム空間に存在するドメイン（FliLC）の構造動態を観察し、柔軟なリング構造を形成していることを見いだしました。

本研究で得られた知見を基に、FliLの機能と固定子複合体への相互作用を明らかにすることで、病原性細菌の運動能を制御し、病原性や感染性の不活化、および生体分子を模倣した極小分子モーターの開発につながると期待されます。

本研究成果は、2026年7月27日に国際学術誌Molecular Microbiologyのオンライン速報版に掲載されました。

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図1：海洋性ビブリオ菌べん毛モーターの模式図
写真はビブリオ菌の極べん毛の電子顕微鏡図。白丸破線で示した部分にべん毛モーターが存在する。


▶詳細（プレスリリース本文）はこちら

論文情報

論文名：Detection of Ring Structure and Its Flexibility in Periplasmic Region of FliL, Bacterial Flagellar Stator-Associate Protein, in Marine Vibrio
著者名：Tatsuro Nishikino#, Norihiro Takekawa#, Raymond Burton-Smith, Yuki Tajimi, Kazuyoshi Murata, Takayuki Uchihashi, Seiji Kojima, Katsumi Imada, Michio Homma*
（*責任著者、#共同筆頭著者）
掲載雑誌名：Molecular Microbiology
公表日：2026年7月27日
DOI：10.1111/mmi.70101
URL：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mmi.70101

研究支援

本研究は以下の助成により実施されました：
・日本学術振興会 科学研究費補助金（JP23K14158, JP24K09393, JP22H04926, JP23K27140）
・日本医療研究開発機構 生命科学・創薬研究支援基盤事業（JP24ama121005）

お問い合わせ先

＜研究に関すること＞
名古屋工業大学 生命・応用化学類
助教　錦野　達郎
TEL：052-735-5224　　　E-mail：nishikino.tatsuro[at]nitech.ac.jp

大阪大学 大学院理学研究科
助教　竹川　宜宏
TEL：06-6850-5456　　　E-mail：takekawan16[at]chem.sci.osaka-u.ac.jp

名古屋大学 大学院理学研究科
教授　小嶋　誠司
TEL：052-789-2993　　　E-mail：kojima.seiji.z6[at]f.mail.nagoya-u.ac.jp

＜広報に関すること＞
名古屋工業大学 企画広報課
TEL：052-735-5647　　　E-mail：pr[at]adm.nitech.ac.jp

大阪大学 理学研究科庶務係
TEL：06-6850-5280　　　E-mail：ri-syomu[at]office.osaka-u.ac.jp

名古屋大学 総務部広報課
TEL：052-558-9735　　　E-mail：nu_research[at]t.mail.nagoya-u.ac.jp

＊それぞれ[at]を@に置換してください。

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