• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

细菌微管蛋白FtsZ的GTP酶活性偶联踏车行为组织隔膜细胞壁合成。

GTPase activity-coupled treadmilling of the bacterial tubulin FtsZ organizes septal cell wall synthesis.

作者信息

Yang Xinxing, Lyu Zhixin, Miguel Amanda, McQuillen Ryan, Huang Kerwyn Casey, Xiao Jie

机构信息

Department of Biophysics and Biophysical Chemistry, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD 21205, USA.

Department of Bioengineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.

出版信息

Science. 2017 Feb 17;355(6326):744-747. doi: 10.1126/science.aak9995.

DOI:10.1126/science.aak9995
PMID:28209899
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5851775/
Abstract

The bacterial tubulin FtsZ is the central component of the cell division machinery, coordinating an ensemble of proteins involved in septal cell wall synthesis to ensure successful constriction. How cells achieve this coordination is unknown. We found that in cells, FtsZ exhibits dynamic treadmilling predominantly determined by its guanosine triphosphatase activity. The treadmilling dynamics direct the processive movement of the septal cell wall synthesis machinery but do not limit the rate of septal synthesis. In FtsZ mutants with severely reduced treadmilling, the spatial distribution of septal synthesis and the molecular composition and ultrastructure of the septal cell wall were substantially altered. Thus, FtsZ treadmilling provides a mechanism for achieving uniform septal cell wall synthesis to enable correct polar morphology.

摘要

细菌微管蛋白FtsZ是细胞分裂机制的核心组成部分,它协调一系列参与隔膜细胞壁合成的蛋白质,以确保成功收缩。细胞如何实现这种协调尚不清楚。我们发现,在细胞中,FtsZ表现出动态踏车行为,主要由其鸟苷三磷酸酶活性决定。踏车行为动力学指导隔膜细胞壁合成机制的持续运动,但不限制隔膜合成的速率。在踏车行为严重降低的FtsZ突变体中,隔膜合成的空间分布以及隔膜细胞壁的分子组成和超微结构发生了显著改变。因此,FtsZ踏车行为提供了一种实现均匀隔膜细胞壁合成以形成正确极性形态的机制。

相似文献

1
GTPase activity-coupled treadmilling of the bacterial tubulin FtsZ organizes septal cell wall synthesis.细菌微管蛋白FtsZ的GTP酶活性偶联踏车行为组织隔膜细胞壁合成。
Science. 2017 Feb 17;355(6326):744-747. doi: 10.1126/science.aak9995.
2
FtsZ treadmilling is essential for Z-ring condensation and septal constriction initiation in Bacillus subtilis cell division.在枯草芽孢杆菌的细胞分裂中,FtsZ treadmilling 对于 Z 环的浓缩和隔膜收缩的起始是必不可少的。
Nat Commun. 2021 Apr 27;12(1):2448. doi: 10.1038/s41467-021-22526-0.
3
Movement dynamics of divisome proteins and PBP2x:FtsW in cells of .divisome 蛋白和 PBP2x:FtsW 在 . 细胞中的运动动力学
Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Feb 19;116(8):3211-3220. doi: 10.1073/pnas.1816018116. Epub 2019 Feb 4.
4
Diffusion and capture permits dynamic coupling between treadmilling FtsZ filaments and cell division proteins.扩散和捕获允许踏车 FtsZ 丝与细胞分裂蛋白之间的动态偶联。
Nat Microbiol. 2020 Mar;5(3):407-417. doi: 10.1038/s41564-019-0657-5. Epub 2020 Jan 20.
5
Cell constriction requires processive septal peptidoglycan synthase movement independent of FtsZ treadmilling in Staphylococcus aureus.在金黄色葡萄球菌中,细胞缢缩需要有丝分裂间隔肽聚糖合酶的连续运动,而不依赖于 FtsZ 的链轨运动。
Nat Microbiol. 2024 Apr;9(4):1049-1063. doi: 10.1038/s41564-024-01629-6. Epub 2024 Mar 13.
6
Peptidoglycan synthesis drives an FtsZ-treadmilling-independent step of cytokinesis.肽聚糖合成驱动了胞质分裂的一个 FtsZ treadmilling 非依赖的步骤。
Nature. 2018 Feb 22;554(7693):528-532. doi: 10.1038/nature25506. Epub 2018 Feb 14.
7
GTPase activity regulates FtsZ ring positioning in .GTPase 活性调节. 中 FtsZ 环的定位。
Mol Biol Cell. 2024 Jul 1;35(7):ar97. doi: 10.1091/mbc.E23-09-0365. Epub 2024 May 17.
8
Treadmilling by FtsZ filaments drives peptidoglycan synthesis and bacterial cell division.FtsZ丝的踏车行为驱动肽聚糖合成和细菌细胞分裂。
Science. 2017 Feb 17;355(6326):739-743. doi: 10.1126/science.aak9973.
9
Dynamics of interdomain rotation facilitates FtsZ filament assembly.结构域间旋转的动力学促进了 FtsZ 丝状体的组装。
J Biol Chem. 2024 Jun;300(6):107336. doi: 10.1016/j.jbc.2024.107336. Epub 2024 May 7.
10
FtsZ dynamics in bacterial division: What, how, and why?细菌分裂中的 FtsZ 动力学:是什么、如何、为何?
Curr Opin Cell Biol. 2021 Feb;68:163-172. doi: 10.1016/j.ceb.2020.10.013. Epub 2020 Nov 18.

引用本文的文献

1
FtsZ as a novel target for antibiotics development: Promises and challenges.FtsZ作为抗生素开发的新靶点:前景与挑战。
Acta Pharm Sin B. 2025 Aug;15(8):3978-3996. doi: 10.1016/j.apsb.2025.06.008. Epub 2025 Jun 11.
2
Chloroplast Z-ring dynamics is governed by conserved core regions of evolutionarily divergent FtsZs.叶绿体Z环动态受进化上不同的FtsZ保守核心区域调控。
Front Plant Sci. 2025 Jul 30;16:1622675. doi: 10.3389/fpls.2025.1622675. eCollection 2025.
3
Distinct filament morphology and membrane tethering features of the dual FtsZ paralogs in Odinarchaeota.

本文引用的文献

1
Treadmilling by FtsZ filaments drives peptidoglycan synthesis and bacterial cell division.FtsZ丝的踏车行为驱动肽聚糖合成和细菌细胞分裂。
Science. 2017 Feb 17;355(6326):739-743. doi: 10.1126/science.aak9973.
2
Probing for Binding Regions of the FtsZ Protein Surface through Site-Directed Insertions: Discovery of Fully Functional FtsZ-Fluorescent Proteins.通过定点插入探测FtsZ蛋白表面的结合区域:发现全功能的FtsZ-荧光蛋白
J Bacteriol. 2016 Dec 13;199(1). doi: 10.1128/JB.00553-16. Print 2017 Jan 1.
3
Influence of FtsZ GTPase activity and concentration on nanoscale Z-ring structure in vivo revealed by three-dimensional Superresolution imaging.
奥丁古菌中双FtsZ旁系同源物独特的丝状形态和膜系留特征。
EMBO J. 2025 Aug 8. doi: 10.1038/s44318-025-00529-7.
4
Development of Broad-Spectrum Antimicrobial Peptides through the Conjugation of FtsZ-Binding and Cell-Penetrating Peptides.通过FtsZ结合肽与细胞穿透肽的缀合开发广谱抗菌肽
ACS Infect Dis. 2025 Aug 8;11(8):2190-2204. doi: 10.1021/acsinfecdis.5c00220. Epub 2025 Jul 24.
5
: a model for bacterial cell biology and pathogenesis.:一种用于细菌细胞生物学和发病机制的模型。
J Bacteriol. 2025 Aug 21;207(8):e0010625. doi: 10.1128/jb.00106-25. Epub 2025 Jul 24.
6
The hit-and-run of cell wall synthesis: LpoB transiently binds and activates PBP1b through a conserved allosteric switch.细胞壁合成的肇事逃逸机制:LpoB通过保守的变构开关与PBP1b短暂结合并激活它。
Nat Commun. 2025 Jul 21;16(1):6723. doi: 10.1038/s41467-025-62051-y.
7
SpoIIE drives asymmetric cell division in by sequential modulation of the cytokinesis machinery.SpoIIE通过对胞质分裂机制的顺序调节,驱动芽孢杆菌中的不对称细胞分裂。
bioRxiv. 2025 Jun 10:2025.06.09.658746. doi: 10.1101/2025.06.09.658746.
8
EzrA promotes Z-ring formation through interaction of its QNR motif with FtsA.EzrA通过其QNR基序与FtsA的相互作用促进Z环的形成。
J Bacteriol. 2025 Jul 24;207(7):e0012525. doi: 10.1128/jb.00125-25. Epub 2025 Jul 3.
9
Transient inhibition of cell division in competent pneumococcal cells results from deceleration of the septal peptidoglycan complex.感受态肺炎球菌细胞中细胞分裂的短暂抑制是由隔膜肽聚糖复合物的减速引起的。
Nat Commun. 2025 Jul 1;16(1):5666. doi: 10.1038/s41467-025-60600-z.
10
FtsZ-mediated spatial-temporal control over septal cell wall synthesis.FtsZ介导的对隔膜细胞壁合成的时空控制。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 Jul 8;122(27):e2426431122. doi: 10.1073/pnas.2426431122. Epub 2025 Jun 30.
三维超分辨率成像揭示FtsZ GTP酶活性和浓度对体内纳米级Z环结构的影响
Biopolymers. 2016 Oct;105(10):725-34. doi: 10.1002/bip.22895.
4
Defining the rate-limiting processes of bacterial cytokinesis.定义细菌胞质分裂的限速过程。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Feb 23;113(8):E1044-53. doi: 10.1073/pnas.1514296113. Epub 2016 Feb 1.
5
Mutations in the bacterial cell division protein FtsZ highlight the role of GTP binding and longitudinal subunit interactions in assembly and function.细菌细胞分裂蛋白FtsZ中的突变突出了GTP结合和纵向亚基相互作用在组装和功能中的作用。
BMC Microbiol. 2015 Oct 13;15:209. doi: 10.1186/s12866-015-0544-z.
6
The bacterial tubulin FtsZ requires its intrinsically disordered linker to direct robust cell wall construction.细菌微管蛋白FtsZ需要其内在无序的连接子来指导坚固的细胞壁构建。
Nat Commun. 2015 Jun 23;6:7281. doi: 10.1038/ncomms8281.
7
A multi-layered protein network stabilizes the Escherichia coli FtsZ-ring and modulates constriction dynamics.一个多层蛋白质网络稳定大肠杆菌FtsZ环并调节收缩动力学。
PLoS Genet. 2015 Apr 7;11(4):e1005128. doi: 10.1371/journal.pgen.1005128. eCollection 2015 Apr.
8
3D-SIM super-resolution of FtsZ and its membrane tethers in Escherichia coli cells.大肠杆菌细胞中FtsZ及其膜系链蛋白的3D-SIM超分辨率成像
Biophys J. 2014 Oct 21;107(8):L17-L20. doi: 10.1016/j.bpj.2014.08.024.
9
High throughput 3D super-resolution microscopy reveals Caulobacter crescentus in vivo Z-ring organization.高通量 3D 超分辨率显微镜揭示了活体弯杆菌 Z 环的组织。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Mar 25;111(12):4566-71. doi: 10.1073/pnas.1313368111. Epub 2014 Mar 10.
10
The bacterial cell division proteins FtsA and FtsZ self-organize into dynamic cytoskeletal patterns.细菌细胞分裂蛋白 FtsA 和 FtsZ 自我组织成动态细胞骨架模式。
Nat Cell Biol. 2014 Jan;16(1):38-46. doi: 10.1038/ncb2885. Epub 2013 Dec 8.