Cell wall elongation mode in Gram-negative bacteria is determined by peptidoglycan architecture.
Cell wall elongation mode in Gram-negative bacteria is determined by peptidoglycan architecture.
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DOI：
10.1038/ncomms2503
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发表时间：
2013
影响因子：
16.6
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
大多数细菌的细胞完整性和形态是由细胞壁肽聚糖维持的，肽聚糖是现代医疗保健中必不可少的抗生素的靶标。它由聚糖链组成，通过肽交联，其排列决定细胞形状，防止由于膨压导致的溶解，但仍保持动态以允许插入新材料，从而生长。肽聚糖的细胞结构和插入模式仍然难以捉摸。在这里，我们确定的肽聚糖结构和动力学在杆状革兰氏阴性菌生长过程中。肽聚糖由散布有更多孔网络的周向取向的材料带组成。超分辨率荧光显微镜揭示了一个意想不到的不连续，斑片状的合成模式。我们提出了一个统一的增长模型，通过架构调节插入，我们提出只有更多的多孔区域的肽聚糖网络是允许的合成。 细菌细胞壁肽聚糖对于生存力和形状确定是必不可少的。使用高分辨率显微镜，福斯特和他的同事阐明了大肠杆菌和其他革兰氏阴性细菌中的肽聚糖结构和插入模式，并提出了一种新的细胞壁延伸模型。
Cellular integrity and morphology of most bacteria is maintained by cell wall peptidoglycan, the target of antibiotics essential in modern healthcare. It consists of glycan strands, cross-linked by peptides, whose arrangement determines cell shape, prevents lysis due to turgor pressure and yet remains dynamic to allow insertion of new material, and hence growth. The cellular architecture and insertion pattern of peptidoglycan have remained elusive. Here we determine the peptidoglycan architecture and dynamics during growth in rod-shaped Gram-negative bacteria. Peptidoglycan is made up of circumferentially oriented bands of material interspersed with a more porous network. Super-resolution fluorescence microscopy reveals an unexpected discontinuous, patchy synthesis pattern. We present a consolidated model of growth via architecture-regulated insertion, where we propose only the more porous regions of the peptidoglycan network that are permissive for synthesis. Bacterial cell wall peptidoglycan is essential for viability and shape determination. Using high-resolution microscopy, Foster and colleagues elucidate the peptidoglycan architecture and insertion pattern in Escherichia coli and other Gram-negative bacteria, and propose a new model for cell wall elongation.
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