Cell division in the archaeon Haloferax volcanii relies on two FtsZ proteins with distinct functions in division ring assembly and constriction.
Cell division in the archaeon Haloferax volcanii relies on two FtsZ proteins with distinct functions in division ring assembly and constriction.
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DOI：
10.1038/s41564-021-00894-z
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发表时间：
2021-05
影响因子：
28.3
通讯作者：
Duggin IG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liao Y;Ithurbide S;Evenhuis C;Löwe J;Duggin IG
在细菌中，微管蛋白同系物FtsZ组装一个细胞动力学环，称为Z环，并在收缩分裂细胞的机制中发挥关键作用。许多古生菌编码两个不同家族的FtsZ蛋白，FtsZ1和FtsZ2，以前不清楚的功能。在这里，我们表明，Haloferax volcanii不能正常分裂，没有任何一个或两个FtsZ蛋白，但DNA复制继续，细胞增殖的替代方式，如起泡和碎片，通过显着的信封可塑性。FtsZ1和FtsZ2共定位以形成动态分割环。然而，FtsZ1可以组装环独立于FtsZ2，并稳定FtsZ2在环中，而FtsZ2的功能主要在收缩机制。FtsZ1也影响了细胞的形状，这表明它也在中间细胞形成了一个枢纽样平台，用于组装形状相关系统。FtsZ1和FtsZ2都广泛存在于具有单一S层包膜的古细菌中，但具有假胞壁和分裂隔膜的古细菌仅具有FtsZ1。因此，FtsZ1可能在不同的古细菌中提供基本的招募作用，而FtsZ2是柔性S层包膜收缩所需的，其中内部收缩力可能主导分裂机制，与主要通过壁向内生长分裂的单FtsZ细菌和古细菌相反。
In bacteria, the tubulin homolog FtsZ assembles a cytokinetic ring, termed the Z-ring, and plays a key role in the machinery that constricts to divide the cells. Many archaea encode two FtsZ proteins from distinct families, FtsZ1 and FtsZ2, of previously unclear functions. Here we show that Haloferax volcanii cannot divide properly without either or both FtsZ proteins, but DNA replication continues, and cells proliferate in alternative ways, such as blebbing and fragmentation, via remarkable envelope plasticity. FtsZ1 and FtsZ2 co-localise to form the dynamic division ring. However, FtsZ1 can assemble rings independently of FtsZ2, and stabilises FtsZ2 in the ring, whereas FtsZ2 functions primarily in the constriction mechanism. FtsZ1 also influenced cell shape suggesting it forms a hub-like platform at midcell for the assembly of shape-related systems too. Both FtsZ1 and FtsZ2 are widespread in archaea with a single S-layer envelope, but archaea with a pseudomurein wall and division septum only have FtsZ1. FtsZ1 is therefore likely to provide a fundamental recruitment role in diverse archaea, and FtsZ2 is required for constriction of a flexible S-layer envelope, where an internal constriction force might dominate the division mechanism, in contrast to the single-FtsZ bacteria and archaea that divide primarily by wall ingrowth.
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影响因子：
3.3
作者：
Dobro MJ;Samson RY;Yu Z;McCullough J;Ding HJ;Chong PL;Bell SD;Jensen GJ
通讯作者：
Jensen GJ
嗜盐古菌中受调控的多倍体。
影响因子：
3.7
作者：
Breuert S;Allers T;Spohn G;Soppa J
通讯作者：
Soppa J
DOI：
10.1073/pnas.93.13.6726
发表时间：
1996-06-25
影响因子：
11.1
作者：
Baumann, P;Jackson, SP
通讯作者：
Jackson, SP
影响因子：
4.4
作者：
Allers, T;Ngo, HP;Lloyd, RG
通讯作者：
Lloyd, RG
影响因子：
2.8
作者：
de Silva, Roshali T.;Abdul-Halim, Mohd F.;Duggin, Iain G.
通讯作者：
Duggin, Iain G.