FtsA - FtsA

Hücre bölünmesi proteini FtsA
Hücre bölünme bölgesinde lokalize olan FtsA-GFP üreten E. coli hücreleri.
tanımlayıcılar
organizma	Escherichia coli (K12) suşu
Sembol	FtsA
Entrika	944778
RefSeq (Koruma)	NP_414636.1
UniProt	P0ABH0
Diğer veri
Kromozom	Genom: 0.1 - 0.11 Mb
Aramak Yapılar İsviçre modeli Etki Alanları InterPro

FtsA , genel yapısal benzerlik ve ATP bağlama cebinde aktin ile ilişkili bir bakteriyel proteindir .

MreB , ParM ve MamK gibi diğer bakteriyel aktin homologları ile birlikte bu proteinler, ökaryotik aktin ortak bir ataya sahip olduğunu düşündürür . Diğer bakteriyel aktinler gibi, FtsA da ATP'ye bağlanır ve aktin benzeri filamentler oluşturabilir. FtsA-FtsA arayüzü, genetik analizin yanı sıra yapısal olarak da tanımlanmıştır. Birçok farklı Gram pozitif ve Gram negatif türde bulunmasına rağmen , FtsA aktinobakterilerde ve siyanobakterilerde yoktur . FtsA ayrıca yapısal olarak bir tip IV pilus ATPase olan PilM'ye benzer .

İşlev

FtsA, Escherichia coli , Caulobacter crescentus ve Bacillus subtilis gibi bakterilerde uygun sitokinez için gereklidir . Başlangıçta bir ekran izole E.coli 30 ° C'de değil 40˚C bölmek olabilir hücreleri, FtsA "anlamına f ilamentous t emperature s ensitive bir ". E. coli ftsA'nın birçok ısıya duyarlı alelleri mevcuttur ve tümü ATP bağlama cebi içinde veya yakınında eşlenir . Normal fonksiyon haritasını ya bağlama cebine ya da FtsA-FtsA arayüzüne geri yükleyen baskılayıcılar.

FtsA, FtsZ (Z halkası) tarafından oluşturulan sitokinetik halkaya yerleşir . FtsA'nın sitokinezdeki işlevlerinden biri, FtsZ polimerlerini sitoplazmik membrana korunmuş bir C-terminali amfipatik sarmal yoluyla bağlayarak süreçte bir "A halkası" oluşturmaktır. Diğer bir temel bölünme proteini olan ZipA da Z halkasını zara bağlar ve FtsA ile örtüşen fonksiyon sergiler. FtsZ, FtsA ve ZipA, sitokinezin belirli bir başlangıç ​​fazında yer aldıkları için birlikte proto-halka olarak adlandırılır. Bu sarmalın çıkarılması, hücrede sitokinezde işlev görmeyen çok uzun ve kararlı FtsA polimer demetlerinin oluşumuyla sonuçlanır. FtsA'nın (2B) başka bir alt etki alanı, FtsZ'nin korunmuş C-terminali aracılığıyla FtsZ ile etkileşimler için gereklidir. MinC ve ZipA dahil olmak üzere diğer FtsZ düzenleyicileri, FtsZ'nin aynı C terminaline bağlanır. Son olarak, MreB ve aktine göre benzersiz bir konumda olan alt etki alanı 1C, FtsA'nın FtsN gibi hücre bölünmesi proteinlerini toplaması için gereklidir.

FtsA, E. coli'de canlılık için gerekli olmasına rağmen , B. subtilis'te silinebilir . FtsA'dan yoksun B. subtilis hücreleri zayıf bölünür, ancak yine de hayatta kalır. Başka bir FtsZ etkileşimli protein, SepF (orijinal olarak YlmF; O31728 olarak adlandırılır ), B. subtilis'te FtsA'nın yerini alabilir , bu da SepF ve FtsA'nın örtüşen fonksiyonlara sahip olduğunu gösterir.

FtsA* (R286W) olarak adlandırılan bir FtsA aleli, E. coli sitokinezinde ZipA için normal gereksinimi atlayabilir . FtsA* ayrıca hücrelerin normalden daha kısa hücre uzunluğunda bölünmesine neden olur, bu da FtsA'nın sitokinezin ne zaman ilerleyebileceğini düzenlemek için normalde septum sentez makinesinden sinyaller alabileceğini düşündürür. Diğer FtsA* benzeri aleller bulunmuştur ve bunlar çoğunlukla FtsA-FtsA etkileşimlerini azaltır. FtsA'nın oligomerik durumu, aktivitesini, daha sonraki hücre bölünmesi proteinlerini alma kabiliyetini ve ATP'yi bağlama kabiliyetini düzenlemek için muhtemelen önemlidir. FtsN ve ABC taşıyıcı homologları FtsEX dahil olmak üzere E. coli'nin diğer hücre bölünme proteinleri, FtsA aracılığıyla sinyal göndererek septum daralmasını düzenler gibi görünmektedir ve FtsQLB alt kompleksi de FtsN aracılı septal daralmanın teşvik edilmesinde rol oynar.

FtsA, doğrudan FtsZ'nin korunmuş C-terminal alanına bağlanır. Bu FtsA-FtsZ etkileşimi muhtemelen FtsZ polimer dinamiklerinin düzenlenmesinde rol oynar. In vitro, E. coli FtsA , FtsZ polimerlerini ATP'nin varlığında, hem FtsA* olarak çözelti içinde hem de desteklenen lipid çift katmanları üzerinde parçalarına ayırır. E. coli FtsA'nın kendisi, genellikle kümeler halinde paketlenen ve tek FtsZ protofilamentlerine bağlanan dodekamerik miningler oluşturduğu zarlar üzerinde olduğu durumlar dışında saptanabilir yapılarda bir araya gelmez. Buna karşılık, FtsA* lipid membranlar üzerinde yaylar oluşturur, ancak nadiren kapalı miniringler oluşturur ve bu mutantın daha zayıf bir FtsA-FtsA arayüzüne sahip olduğuna dair genetik kanıtı destekler. FtsA* benzeri mutantlar, zara bağlandıklarında, FtsZ protofilamentlerini ayrı tutan FtsA'nın aksine, FtsZ protofilamentleri arasındaki yakın yanal etkileşimleri de geliştirir. FtsZ protofilament demetlemesi, septum oluşumunu teşvik etmek için önemli olabileceğinden, hücre döngüsü ilerlemesi sırasında FtsA benzeri bir yapıdan FtsA* benzeri bir yapıya geçiş, septum sentez enzimlerini (FtsWI) ve ayrıca FtsZ polimerlerini yoğunlaştırmaya hizmet edebilir. olumlu bir geri besleme döngüsü.

E. coli FtsA en kapsamlı şekilde çalışılmış olmasına rağmen, diğer türlerden FtsA proteinleri hakkında daha fazla şey anlaşılmaya başlanmıştır. Streptococcus pneumoniae kaynaklı FtsA , ATP varlığında sarmal filamentler oluşturur, ancak FtsZ ile in vitro etkileşimler henüz bildirilmemiştir. FtsA, S. pneumoniae'de FtsZ ile birlikte bulunur , ancak FtsA'nın inaktivasyonu üzerine FtsZ halkalarının lokalize kaldığı E. coli'nin aksine, FtsZ halka lokalizasyonu için de gereklidir . FtsA dan Staphylococcus aureus formları aktin benzeri dan FtsA benzer filamentler Termotoga maritima . Ayrıca, S. aureus FtsA, FtsZ'nin GTPaz aktivitesini arttırır. Bir lipozom sisteminde FtsA*, in vitro sitokinezi taklit ederek lipozomları bölebilen halkalar oluşturmak için FtsZ'yi uyarır.

Yapı

FtsA'nın kristal yapısı bilinmektedir. MreB ve ökaryotik aktin ile karşılaştırıldığında, alt alanlar yeniden düzenlenir ve 1B alanı, SHS2 "1C" eki için değiştirilir.

Referanslar