CcrZ is a pneumococcal spatiotemporal cell cycle regulator that interacts with FtsZ and controls DNA replication by modulating the activity of DnaA.
CcrZ is a pneumococcal spatiotemporal cell cycle regulator that interacts with FtsZ and controls DNA replication by modulating the activity of DnaA.
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CcrZ是一种肺炎球菌时空细胞周期调节因子，与FtsZ相互作用，通过调节DnaA的活性来控制DNA复制。
DOI：
10.1038/s41564-021-00949-1
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发表时间：
2021-09
影响因子：
28.3
通讯作者：
Veening JW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gallay C;Sanselicio S;Anderson ME;Soh YM;Liu X;Stamsås GA;Pelliciari S;van Raaphorst R;Dénéréaz J;Kjos M;Murray H;Gruber S;Grossman AD;Veening JW
大多数细菌在细胞分裂发生之前在生长过程中同时复制和分离其 DNA。人们对细菌如何同步这些不同的细胞周期事件以确保子细胞的染色体忠实遗传知之甚少。在这里，我们将与 FtsZ (CcrZ) 相互作用的细胞周期调节蛋白确定为肺炎球菌和相关厚壁菌门（例如枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌）中的保守必需蛋白。 CcrZ 通过控制 DNA 复制主启动子 DnaA 的活性，将细胞分裂与 DNA 复制结合起来。 CcrZ 的缺失会导致 DNA 复制起始时间错误和减少，从而导致细胞分裂异常。我们发现，肺炎链球菌的 CcrZ 与细胞骨架蛋白 FtsZ 直接相互作用，从而将 CcrZ 置于新生细胞的中部，即 DnaA 结合起点所在的位置。这项工作揭示了一种控制细菌细胞周期的机制，其中 CcrZ 控制 DnaA 活性，以确保染色体在细胞周期中的正确时间进行复制。在本文中，作者将 CcrZ 确定为一种在肺炎链球菌和其他厚壁菌门中协调 DNA 复制和细胞分裂的蛋白质。 CcrZ 通过直接与分裂体蛋白 FtsZ 结合而定位于分裂位点，并在那里通过仍未知的机制激活 DNA 复制的主要启动子 DnaA。
Most bacteria replicate and segregate their DNA concomitantly while growing, before cell division takes place. How bacteria synchronize these different cell cycle events to ensure faithful chromosome inheritance by daughter cells is poorly understood. Here, we identify Cell Cycle Regulator protein interacting with FtsZ (CcrZ) as a conserved and essential protein in pneumococci and related Firmicutes such as Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus. CcrZ couples cell division with DNA replication by controlling the activity of the master initiator of DNA replication, DnaA. The absence of CcrZ causes mis-timed and reduced initiation of DNA replication, which subsequently results in aberrant cell division. We show that CcrZ from Streptococcus pneumoniae interacts directly with the cytoskeleton protein FtsZ, which places CcrZ in the middle of the newborn cell where the DnaA-bound origin is positioned. This work uncovers a mechanism for control of the bacterial cell cycle in which CcrZ controls DnaA activity to ensure that the chromosome is replicated at the right time during the cell cycle. In this Article, the authors identify CcrZ as a protein that coordinates DNA replication and cell division in Streptococcus pneumoniae and other Firmicutes. CcrZ is localized to the division site by binding directly to the divisome protein FtsZ, and there it activates DnaA, the master initiator of DNA replication, through a still unknown mechanism.
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