FtsZ

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FtsZ的分子结构

FtsZ是一种由细菌ftsZ基因编码的蛋白质,组装在接下来会发生细胞分裂,形成隔板的Z-环上,同时该蛋白也是真核生物微管蛋白原核生物中的同源物。FtsZ以“长丝的温度敏感突变体Z”("Filamenting temperature-sensitive mutant Z")命名。这个名字是基于大肠杆菌的细胞分裂突变体会因为两个子细胞无法分离而变成长丝状的假设。

历史[编辑]

尽管原核细胞骨架是后来才提出的概念,但FtsZ是第一个被发现的原核细胞骨架蛋白。

早在1950年代 廣田幸敬日语廣田幸敬及其同事在筛选细菌细胞分裂相关基因时发现了它[1],1991年乔·鲁特肯豪斯和毕尔飞发现在细胞分裂时FtsZ组成了Z-环。

小立碗藓英语Physcomitrella patens叶绿体中发现的核编码的FtsZ是其分裂所必须的,这也是第一个发现的细胞器分裂必须蛋白[2]

功能[编辑]

细胞分裂中,FtsZ是第一个移动到分裂处的蛋白,并招募其它相关蛋白来生成两个新细胞之间的细胞壁。FtsZ在原核生物细胞分裂中的作用相当于肌动蛋白在真核生物细胞分裂中的作用,但不像真核生物中出现的肌动蛋白-肌球蛋白环,FtsZ并没有已知的马达蛋白与之结合。The origin of the cytokinetic force, thus, remains unclear, but it is believed that the localized synthesis of new cell wall produces at least part of this force. 在Osawa 2009年的一项脂质体实验中,FtsZ显示了它能在没有其它蛋白存在下施加收缩力的能力[3]

参考文献[编辑]

  1. Chen JC, Weiss DS, Ghigo JM, Beckwith J. Septal Localization of FtsQ, an Essential Cell Division Protein in Escherichia coli. J. Bacteriol. 15 January 1999, 181 (2): 521–30. PMC 93406. PMID 9882666. 
  2. Löwe J, Amos LA. Crystal structure of the bacterial cell-division protein FtsZ. Nature. 1998-01, 391 (6663): 203–6. doi:10.1038/34472. PMID 9428770. 
  3. Romberg L, Levin PA. Assembly dynamics of the bacterial cell division protein FTSZ: poised at the edge of stability. Annu. Rev. Microbiol. 2003, 57: 125–54. doi:10.1146/annurev.micro.57.012903.074300. PMID 14527275. 
  4. Scheffers D, Driessen AJ. The polymerization mechanism of the bacterial cell division protein FtsZ. FEBS Lett. 2001-09, 506 (1): 6–10. doi:10.1016/S0014-5793(01)02855-1. PMID 11591361. 
  5. van den Ent F, Amos L, Löwe J. Bacterial ancestry of actin and tubulin. Current Opinion in Microbiology. 2001-12, 4 (6): 634–8. doi:10.1016/S1369-5274(01)00262-4. PMID 11731313. 
  6. Mendieta J, Rico AI, López-Viñas E, Vicente M, Mingorance J, Gómez-Puertas P. Structural and Functional Model for Ionic (K+/Na+) and pH Dependence of GTPase Activity and Polymerization of FtsZ, the Prokaryotic Ortholog of Tubulin. Journal of Molecular Biology. 2009-05, 390: 17–25. doi:10.1016/j.jmb.2009.05.018. PMID 19447111. 
  7. Mingorance J, Rivas G, Vélez, M, Gómez-Puertas P, Vicente M. Strong FtsZ is with the force: mechanisms to constrict bacteria. Trends in Microbiology. 2011-Aug., 18: 348–56. doi:10.1016/j.tim.2010.06.001. PMID 20598544. 
  1. ^ Ishikawa,Hajime;Kuroiwa,Tsuneyoshi;Nagata,Kazuhiro. 『細胞生物学事典』. 朝倉書店. 2005-03: 159–160. ISBN 978-4-254-17118-1. 
  2. ^ R. Strepp, S. Scholz, S. Kruse, V. Speth, R. Reski (1998): Plant nuclear gene knockout reveals a role in plastid division for the homolog of the bacterial cell division protein FtsZ, an ancestral tubulin. Proceedings of the National Academy of Science USA 95: 4368–4373.
  3. ^ Masaki Osawa, David E. Anderson, and Harold P. Erickson. Reconstitution of Contractile FtsZ Rings in Liposomes. Science. 2009, 320 (7): 792–4. doi:10.1126/science.1154520. PMC 2645864. PMID 18420899.