大腸菌における走化性

走化性により、大腸菌は化学的な勾配をナビゲートし、栄養素に向かって移動したり、有害物質から遠ざかったりすることができます。

大腸菌表面では、メチル受容性走化性タンパク質(MCP)と呼ばれる化学受容体が、さまざまな環境誘引剤または忌避性化学リガンドの濃度の時間変化を検出します。

MCPへのリガンドの結合は、CheWを介したCheAの活性化を可能にするコンフォメーション変化を引き起こします。CheAはリン酸を自己リン酸化し、応答調節因子CheYに転移します。

リン酸化CheYはべん毛スイッチ複合体に結合し、時計回りの回転を誘導します。

誘引物質の化学濃度が増加すると、CheAの自己リン酸化速度が低下し、リン酸化CheY分子が減少します。

その結果、鞭毛は反時計回りに回転し続け、細胞が誘引物質に向かってスムーズに泳ぐことができます。

逆に、忌避剤に遭遇すると、CheAの自己リン酸化が増加し、より多くのリン酸化CheYが生成されます。

リン酸化CheYの結合により、べん毛の回転が反時計回りから時計回りに変化し、ランダムなタンブルが誘発されて細胞の向きが変わります。