Cell Research | 朱永群/周艳联合揭示病原菌鞭毛马达旋转方向转换的分子机制

主要观点总结

该文章主要介绍了细菌鞭毛马达的工作原理及其旋转方向转换的分子机制。浙江大学朱永群实验室揭示了CheY蛋白结合导致方向开关复合物的构象变化，阐明了鞭毛马达定子单元的内膜重定位概念，纠正了以往关于C ring的错误理解，并展示了完整的鞭毛马达结构和工作原理。文章还介绍了鞭毛马达的基本结构、旋转方向转换的详细过程以及相关的研究成果和数据。

关键观点总结

关键观点1: 细菌鞭毛马达是一个巨大的双向旋转的分子马达，赋予细菌超级运动能力。

鞭毛马达由转子、定子单元等部分组成，通过产生扭矩推动细菌运动。

关键观点2: 鞭毛马达旋转方向的转换对细菌的生存和致病性至关重要。

长期以来，鞭毛马达旋转方向转换的分子机制一直不清楚，是领域内的重要问题之一。

关键观点3: 浙江大学朱永群实验室的研究揭示了鞭毛马达旋转方向转换的分子机制。

通过构建激活型趋化因子蛋白CheY突变体，实验室成功获得了逆时针和顺时针旋转状态下沙门氏菌含C Ring的完整鞭毛马达-接头装置复合物颗粒，并解析了它们的冷冻电镜结构。

关键观点4: 研究指出了CheY蛋白结合导致方向开关复合物的构象变化，提出了鞭毛马达定子单元的内膜重定位概念。

CheY的结合导致C Ring的结构变化和FliG亚基的构象变化，促使定子单元在细菌内膜上发生重新定位，从而实现鞭毛马达方向的切换。

关键观点5: 该研究纠正了之前关于C Ring的错误理解，并展示了完整的鞭毛马达结构和工作原理。

这项研究为设计新抗菌药物以及新型旋转纳米机器人奠定了理论基础。

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