原核細胞骨架
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原核細胞骨架(英語:prokaryotic cytoskeleton)是原核生物中所有結構纖維的總稱。人們曾經認為,原核生物沒有細胞骨架,但隨著可視化技術和結構測定的進展,FtsZ在1990年代初的發現改觀了這一認識[2]。並不是所有原核細胞骨架都是真核細胞中骨架蛋白的類似物,一些沒有真核同源物的原核骨架元件也已發現[3][4][5][6] 。這些細胞骨架元件在各種原核生物的細胞分裂與保護,細胞極性與形態決定中有著不可或缺的作用[7][8]。

FtsZ
FtsZ是第一個被發現的原核細胞骨架蛋白,組裝在接下來會發生細胞分裂,形成隔板的Z-環上,類似真核生物的肌動蛋白-肌球蛋白收縮環[2]。Z-環是一種高度動態的結構,由許多伸展和收縮的原絲束組成,儘管Z-環收縮背後的機制和所涉及的原絲數量尚不清楚[1]。 FtsZ作為一種組織者蛋白(an organizer protein),是細胞分裂所必需的。 它是胞質分裂期間隔膜的第一個組成部分,它將所有其他已知的細胞分裂蛋白募集到分裂部位[9]。
儘管與肌動蛋白具有這種功能相似性,但FtsZ與真核微管蛋白同源。 儘管FtsZ和微管蛋白的一級結構的比較顯示出弱關係,但它們的三維結構非常相似。 此外,與微管蛋白一樣,單體FtsZ與GTP結合併與其他FtsZ單體聚合,GTP水解的機制類似於微管蛋白二聚化[10]。
MreB
MreB是一種被認為類似於真核肌動蛋白的細菌蛋白質。 MreB和肌動蛋白具有弱的一級結構匹配,但在3-D結構和長絲聚合方面非常相似。
幾乎所有的非球形細菌都依賴MreB來確定它們的形狀。 MreB在細胞質膜下組裝成絲狀結構的螺旋網絡,覆蓋細胞的整個長度[11]。 MreB通過介導合成肽聚糖的酶的位置和活性來確定細胞形狀,並通過作為細胞膜下的剛性細絲起作用,施加向外的壓力來雕刻和支撐細胞[1]。 MreB從其正常的螺旋網絡凝結,並在細胞分裂前在新月柄桿菌(Caulobacter crescentus)的隔膜(septum)處形成緊密環,這是一種機制被認為有助於定位其偏離中隔的隔膜[12]。 MreB對於極性細菌中的極性測定也很重要,因為它負責在新月柄桿菌中正確定位至少四種不同的極性蛋白[12]。
Crescentin
ParM and SopA
MinCDE system
Bactofilin
Crenactin
另見
參考文獻
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