A spindle-like apparatus guides bacterial chromosome segregation.
A spindle-like apparatus guides bacterial chromosome segregation.
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DOI：
10.1038/ncb2083
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发表时间：
2010-08
影响因子：
21.3
通讯作者：
Shapiro, Lucy
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ptacin, Jerod L.;Lee, Steven F.;Garner, Ethan C.;Toro, Esteban;Eckart, Michael;Comolli, Luis R.;Moerner, We.;Shapiro, Lucy
直到最近，一种将新复制的染色体分离到子细胞中的专用有丝分裂装置被认为是真核细胞所独有的。在这里，我们证明新月柄杆菌使用与真核纺锤体具有惊人相似性的分区（Par）装置来分离其染色体。我们发现 C. crescentus ATPase ParA 在体外形成线性聚合物，并在体内组装成狭窄的线性结构。着丝粒结合蛋白 ParB 在体外与 ParA 结构结合并使其不稳定。我们提出这种 ParB 刺激的 ParA 解聚活性通过烧桥布朗棘轮机制将着丝粒移动到相反的细胞极。最后，我们将极特异性 TipN 蛋白确定为 Par 系统的新组件，它是维持 DNA 向新细胞极转移的方向性所必需的。我们的结果阐明了细菌染色体分离机制，其基本操作原理类似于真核有丝分裂机器，包括着丝粒处的多价蛋白质复合物，可刺激聚合物的动态分解，将染色体移动到子区室中。
Until recently, a dedicated mitotic apparatus that segregates newly replicated chromosomes into daughter cells was believed to be unique to eukaryotic cells. Here we demonstrate that the bacterium Caulobacter crescentus segregates its chromosome using a partitioning (Par) apparatus that has surprising similarities to eukaryotic spindles. We show that the C. crescentus ATPase ParA forms linear polymers in vitro and assembles into a narrow linear structure in vivo. The centromere-binding protein ParB binds to and destabilizes ParA structures in vitro. We propose that this ParB-stimulated ParA depolymerization activity moves the centromere to the opposite cell pole through a burnt bridge Brownian ratchet mechanism. Finally, we identify the pole-specific TipN protein as a new component of the Par system that is required to maintain the directionality of DNA transfer towards the new cell pole. Our results elucidate a bacterial chromosome segregation mechanism that features basic operating principles similar to eukaryotic mitotic machines, including a multivalent protein complex at the centromere that stimulates the dynamic disassembly of polymers to move chromosomes into daughter compartments.
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DOI：
10.1073/pnas.0507222102
发表时间：
2005-12-06
影响因子：
11.1
作者：
Lim, GE;Derman, AI;Pogliano, J
通讯作者：
Pogliano, J
影响因子：
3.6
作者：
Ebersbach, Gitte;Ringgaard, Simon;Gerdes, Kenn
通讯作者：
Gerdes, Kenn
影响因子：
3.6
作者：
Hatano, Toshiyuki;Yamaichi, Yoshiharu;Niki, Hironori
通讯作者：
Niki, Hironori
影响因子：
3.6
作者：
Fiebig, Aretha;Keren, Kinneret;Theriot, Julie A.
通讯作者：
Theriot, Julie A.
影响因子：
11.4
作者：
Leonard, TA;Butler, PJ;Löwe, J
通讯作者：
Löwe, J