大腸菌の糸状細胞における化学走光シグナル伝達

ビデオ技術を用いて、アスパラギン酸でイオン輸送的に刺激された大腸菌の糸状細胞の化学走光応答を記録しました。細胞分裂変異を導入するか、セファレキシンの存在下で増殖することで、長い非隔壁細胞がポリフック株から生成されました。鞭毛モーターの回転を示すマーカーが抗フック抗体で結合されました。アスパラギン酸はマイクロピペットからのイオン輸送的射出によって適用され、マーカーの回転方向に対する影響が測定されました。ピペットに近いモーターは反応しましたが、十分に遠くにあるモーターは、たとえピペットが細胞表面に近くても反応しませんでした。あるモーターの応答は、ピペットが遠くに移動すると減少しましたが、ピペットが細胞表面に近いままだった場合は、外部媒体に移動したときよりも急激に減少しませんでした。これは内部シグナルが存在することを示していますが、その範囲は短く、わずか数マイクロメートルです。これらの実験は、膜電位の変化、単純な小分子の放出または結合、または受容体-アトラクト複合体の拡散によるシグナル伝達を除外します。シグナルの有力な候補は、受容体によって活性化され、細胞質を通過する際に不活性化されるタンパク質またはリガンドです。シグナルの範囲はcheZ変異体で実質的に長いことが分かり、cheZ遺伝子の産物がこの不活性化に寄与していることを示唆しています。