Atomic-level architecture of Caulobacter crescentus flagellar filaments provide evidence for multi-flagellin filament stabilization
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Abstract Flagella are dynamic, ion-powered machines with assembly pathways that are optimized for efficient flagella production. In bacteria, dozens of genes are coordinated at specific times in the cell lifecycle to generate each component of the flagellum. This is the case for Caulobacter crescentus , but little is known about why this species encodes six different flagellin genes. Furthermore, little is known about the benefits multi-flagellin species possess over single flagellin species, if any, or what molecular properties allow for multi-flagellin filaments to assemble. Here we present an in-depth analysis of several single flagellin filaments from C. crescentus, including an extremely well-resolved structure of a bacterial flagellar filament. We highlight key molecular interactions that differ between each bacterial strain and speculate how these interactions may alleviate or impose helical strain on the overall architecture of the filament. We detail conserved residues within the flagellin subunit that allow for the synthesis of multi-flagellin filaments. We further comment on how these molecular differences impact bacterial motility and highlight how no single flagellin filament achieves wild-type levels of motility, suggesting C. crescentus has evolved to produce a filament optimized for motility comprised of six flagellins. Finally, we highlight an ordered arrangement of glycosylation sites on the surface of the filaments and speculate how these sites may protect the β-hairpin located on the surface exposed domain of the flagellin subunit.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Atomic-level architecture of <i>Caulobacter crescentus</i> flagellar filaments provide evidence for multi-flagellin filament stabilization
- Date Crossref
- 10/07/2023
- Éditeur
- openRxiv
- Type
- posted-content
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Où se fait cette recherche
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University of Wisconsin–Madison DOE Great Lakes Bioenergy Research Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Great Lakes Bioenergy Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Madison Group (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Morgridge Institute for Research pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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University of Wisconsin-Madison Biophysics Graduate Program pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Cryo-Electron Microscopy Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
DOE Great Lakes Bioenergy Research Center — University of Wisconsin–Madison, Great Lakes Bioenergy Research Center et Madison Group (United States), avec 3 autres affiliations.
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