Localisation of DivIVA by targeting to negatively curved membranes.
Localisation of DivIVA by targeting to negatively curved membranes.
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DOI：
10.1038/emboj.2009.129
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发表时间：
2009-08-05
期刊：
影响因子：
11.4
通讯作者：
Hamoen, Leendert W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lenarcic, Rok;Halbedel, Sven;Visser, Loek;Shaw, Michael;Wu, Ling Juan;Errington, Jeff;Marenduzzo, Davide;Hamoen, Leendert W.
DivIVA是革兰氏阳性细菌中的一种保守蛋白，参与细胞生长、细胞分裂和孢子形成的各种过程。DivIVA专门针对细胞分裂部位和细胞极点。在枯草芽孢杆菌中，DivIVA有助于定位其他蛋白质，如保守的细胞分裂抑制蛋白Minc/Mind和染色体分离蛋白racA。人们对DivIVA定位的机制知之甚少。在这里，我们显示DivIVA与脂质体结合，并且N端含有膜靶向序列。纯化后的蛋白能刺激RacA与膜结合。在细胞形状异常的突变体中，DivIVA聚集在细胞膜弯曲最强烈的地方。根据电子显微镜研究和其他数据，我们认为这是由于DivIVA多聚体在曲率上的分子桥联所致。这一模型可以解释为什么DivIVA定位于细胞分裂部位。蒙特卡罗模拟研究表明，分子桥联可能是蛋白质与负曲面膜结合的一般机制。
DivIVA is a conserved protein in Gram-positive bacteria and involved in various processes related to cell growth, cell division and spore formation. DivIVA is specifically targeted to cell division sites and cell poles. In Bacillus subtilis, DivIVA helps to localise other proteins, such as the conserved cell division inhibitor proteins, MinC/MinD, and the chromosome segregation protein, RacA. Little is known about the mechanism that localises DivIVA. Here we show that DivIVA binds to liposomes, and that the N terminus harbours the membrane targeting sequence. The purified protein can stimulate binding of RacA to membranes. In mutants with aberrant cell shapes, DivIVA accumulates where the cell membrane is most strongly curved. On the basis of electron microscopic studies and other data, we propose that this is due to molecular bridging of the curvature by DivIVA multimers. This model may explain why DivIVA localises at cell division sites. A Monte-Carlo simulation study showed that molecular bridging can be a general mechanism for binding of proteins to negatively curved membranes.
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