電子クリオトモグラフィーによるLeptospira spp.のその場構造解析

In Situ Structural Analysis of Leptospira spp. by Electron Cryotomography.

• Akihiro Kawamoto

抄録

トレポネーマ、ボレリア、レプトスピラなどのスピロヘータ種は、細胞内に存在する形質周囲鞭毛やエンドフラゲラを回転させることで、体を回転させて液体環境下を泳ぐことができます。電子クリオトモグラフィー（ECT）は、細胞とその細胞環境下の分子複合体の3次元（3D）構造をナノメートルの分解能で直接提供するイメージング技術である。ここでは、Leptospira spp.の無傷の鞭毛を可視化するためのサンプル調製、データ収集、チルトシリーズのアライメント、およびトモグラフィー再構成を含むECTの一般的なプロトコルを紹介する。 このプロトコルは、細胞内の個々のドメインおよび二次構造を可視化するのに十分な高解像度でタンパク質構造を決定することができる。

Spirochetes such as Treponema, Borrelia, and Leptospira species can rotate their bodies to swim in liquid environments by rotating periplasmic flagella or endoflagella, which are present inside the cell. Electron cryotomography (ECT) is an imaging technique that directly provides three-dimensional (3D) structures of cells and molecular complexes in their cellular environment at nanometer resolution. Here, I present a general protocol of ECT that covers the sample preparation, data collection, tilt series alignment, and tomographic reconstruction for visualization of intact periplasmic flagella in Leptospira spp. This protocol is capable of determining protein structures at resolutions high enough to visualize their individual domains and secondary structures in their cellular environment.