Gap compression/extension mechanism of bacterial flagellar hook as the molecular universal joint

DNA超螺旋 结晶学 蛋白质亚单位 生物物理学 蛋白质丝 钩子 化学 木桶(钟表) 分子马达 DNA 材料科学 生物 生物化学 基因 DNA复制 结构工程 工程类 复合材料
作者
Tadaomi Furuta,Fadel A. Samatey,Hiroyuki Matsunami,Katsumi Imada,Keiichi Namba,Akio Kitao
出处
期刊:Journal of Structural Biology [Elsevier BV]
卷期号:157 (3): 481-490 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.jsb.2006.10.006
摘要

Bacterial flagellar hook acts as a molecular universal joint, transmitting torque produced by the flagellar basal body, a rotary motor, to the flagellar filament. The hook forms polymorphic supercoil structures and can be considered as an assembly of 11 circularly arranged protofilaments. We investigated the molecular mechanism of the universal joint function of the hook by a ∼two-million-atom molecular dynamics simulation. On the inner side of the supercoil, protein subunits are highly packed along the protofilament and no gaps remain for further compression, whereas subunits are slightly separated and are hydrogen bonded through one layer of water molecules on the outer side. As for the intersubunit interactions between protofilaments, subunits are packed along the 6-start helix in a left-handed supercoil whereas they are highly packed along the 5-start helix in a right-handed supercoil. We conclude that the supercoiled structures of the hook in the left- and right-handed forms make maximal use of the gaps between subunits, which we call “gap compression/extension mechanism”. Mutual sliding of subunits at the subunit interface accompanying rearrangements of intersubunit hydrogen bonds is interpreted as a mechanism to allow continuous structural change of the hook during flagellar rotation at low energy cost.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
机智宛亦完成签到 ,获得积分10
刚刚
斯文败类应助松鼠小姐采纳,获得10
刚刚
飞飞发布了新的文献求助10
刚刚
罗栀完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
蓝色飞贼发布了新的文献求助30
1秒前
Zhu XY.发布了新的文献求助10
1秒前
小蘑菇应助nrc0422采纳,获得10
1秒前
DW应助我儿长柏必定高中采纳,获得10
1秒前
欧阳大娘完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助氨基酸采纳,获得10
2秒前
yuta123发布了新的文献求助10
2秒前
DW应助昨夜采纳,获得10
2秒前
槑槑完成签到,获得积分10
2秒前
人才完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
wxr完成签到 ,获得积分10
3秒前
龙行天下发布了新的文献求助10
3秒前
菠萝吹雪完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男应助木子李采纳,获得10
4秒前
清响完成签到,获得积分10
4秒前
深情安青应助doudou采纳,获得10
4秒前
嘟啦完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助唐贤哲采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
yutonghuan发布了新的文献求助10
5秒前
huinan发布了新的文献求助10
5秒前
FashionBoy应助by速通采纳,获得10
5秒前
6秒前
DW应助lll采纳,获得10
7秒前
7秒前
pywangsmmu92完成签到,获得积分10
7秒前
赘婿应助洒米鸡啄屏采纳,获得10
7秒前
7秒前
abc37完成签到,获得积分10
8秒前
刻苦以寒完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
小二郎应助幸运采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7779287
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9319594
关于积分的说明 20372443
捐赠科研通 7366789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319482
关于科研通互助平台的介绍 2467421
邀请新用户注册赠送积分活动 2334973