细菌鞭毛马达蛋白FliF与FliG相互作用的结构见解

可溶性细胞质蛋白FliG与跨膜蛋白FliF的结合是细菌鞭毛组装中的首个相互作用之一。一旦建立，这种相互作用对于将负责扭矩传递和鞭毛旋转方向控制的细胞质环锚定在鞭毛组装所围绕的中央跨膜环上至关重要。在这里，我们分离并表征了Thermotoga maritima FliG的N端结构域（FliGN）与对应于T. maritima FliF保守C端部分的肽段之间的相互作用。利用核磁共振及其他技术，我们表明FliF的最后约40个氨基酸（FliFC）与FliGN强烈相互作用（解离常数的上限为低nM）。这种复合物的形成导致FliGN发生广泛的构象变化。我们发现，T. maritima FliGN在缺乏FliFC肽时是同源二聚体，但与肽形成异源二聚体复合物，并且我们表明这种寡聚状态的变化也发生在全长T. maritima FliG中。我们将先前观察到的FliFC突变表型效应与我们对结合的直接观察联系起来。最后，基于NMR数据，我们提出FliFC的主要相互作用位点位于FliGN螺旋1中心的保守疏水斑块上。这些结果为细菌鞭毛马达提供了新的详细信息，并支持理解细胞质环精确分子结构和旋转切换机制的努力。