세포 봉투

Cell envelope

세포 봉투는 박테리아의 세포막과 세포벽으로 구성되어 있다. 그램 음성 박테리아에는 외부 막도 포함된다.[1] 이 봉투는 세포벽이 없는 몰리쿠테스에는 없다.

박테리아 세포 봉투는 그램 양성형과 그램 음성형의 두 가지 주요 범주로 나뉜다. 어느 유형이든 추가적인 보호를 위해 다당류 캡슐을 둘러싸는 캡슐이 있을 수 있다. 집단으로서 이것들은 다당류 캡슐화된 박테리아로 알려져 있다.

함수

다른 유기체들과 마찬가지로 박테리아 세포벽은 세포에 구조적 무결성을 제공한다. 원핵생물에서 세포벽의 1차적인 기능은 세포 내부의 단백질과 다른 분자들이 외부 환경에 비해 훨씬 더 높은 농도로 인해 생기는 내부 터고르 압력으로부터 세포를 보호하는 것이다. 박테리아 세포벽은 세포질막 바로 바깥에 위치한 펩티도글리칸(폴리-N-아세틸글루코사민과 N-아세틸무라민산)의 존재에 의해 다른 모든 유기체의 벽과 다르다. 펩티도글리칸은 박테리아 세포벽의 경직성과 세포모양 결정에 책임이 있다. 비교적 다공성이며 소형 기판에 대한 투과성 장벽으로 간주되지 않는다. 모든 박테리아 세포벽(예: 마이코플라즈마 같은 세포내 기생충)이 펩티도글리칸을 포함하고 있지만, 모든 세포벽이 동일한 전체적인 구조를 가지고 있는 것은 아니다. 이는 특히 그램 양성 박테리아와 그램 음성 박테리아로 분류를 통해 표현된다.

박테리아 세포 봉투의 종류

그램 양성 세포벽

N-Acetylglucosamine 및 N-Acetylmuramic acid의 배열을 보여주는 대표적인 그램 양성 세포벽의 개략도 티초산은 표시되지 않음.

그람 양성 세포 벽은 그람 염색 과정 동안 크리스탈 바이올렛 염료의 보존을 담당하는 매우 두꺼운 펩티도글리칸 층의 존재에 의해 특징지어진다. 그것은 악티노박테리아(또는 높은 %G+C 그램 양성 유기체)와 Formicutes(또는 낮은 %G+C 그램 양성 유기체)에 속하는 유기체에서만 발견된다. 데이노코커스-테르무스 그룹 내의 박테리아도 그램 양성 얼룩 행동을 보일 수 있지만 그램 음성 유기체의 전형적인 일부 세포벽 구조를 포함하고 있다. 그램 양성 세포벽에 삽입된 것은 티초산이라고 불리는 다알코올이며, 그 중 일부는 지질연결을 통해 지질연결을 일으켜 지질연결을 이루고 있다. 지질초산은 세포질막 내의 지질들과 균일하게 연결되어 있기 때문에 그들은 펩티도글리칸과 세포질막을 연결하는 역할을 담당한다. 티초산은 그램 양성 세포벽에 티초산 단량체 사이에 인광 결합이 존재하기 때문에 전체적으로 음전하를 부여한다.

세포벽 밖에는 많은 그램 양성 박테리아가 "타일링된" 단백질의 S층을 가지고 있다. S-레이어는 부착과 바이오필름 형성을 돕는다. S층 밖에는 다당류 캡슐이 있는 경우가 많다. 그 캡슐은 박테리아가 숙주 체세포증을 피하도록 돕는다. 실험실 문화에서 S 레이어와 캡슐은 환원적 진화(긍정적 선택이 없는 상태에서 특성이 상실됨)에 의해 상실되는 경우가 많다.

그램 음성 세포벽

N-아세틸글루코사민과 N-아세틸무라민산의 배열을 보여주는 대표적인 그램 음성 세포벽의 도식도 및 지포폴리사카리드가 함유된 외막.

그램 음성 세포벽은 그램 양성 벽보다 세포질 막에 인접한 얇은 펩티도글리칸 층을 함유하고 있는데, 이는 그램 얼룩 중 에탄올로 탈색 시 결정 바이올렛 얼룩을 세포벽에 보존할 수 없게 하는 원인이 된다. 그램 음성 세포벽에는 펩티도글리칸 층 외에도 외부 환경을 마주한 인광체와 지용성당류로 구성된 추가 외부 막이 포함되어 있다. 고도로 충전된 지용성당류의 성질은 그램 음성 세포벽에 전체적으로 음전하를 부여한다. 외막 리포폴리사당체의 화학적 구조는 종종 특정한 박테리아 균주(즉, 아종)에 고유하며 이러한 균주의 항원적 특성 중 많은 부분을 담당한다.

인산염 빌레이어로서, 외막의 지질 부분은 충전된 모든 분자에 대해 대체로 불침투적이다. 그러나, 포린이라고 불리는 채널은 외막을 가로질러 많은 이온, 당분, 아미노산의 수동적인 이동을 가능하게 하는 외막에 존재한다. 따라서 이러한 분자들은 혈장막과 외부막 사이의 영역인 경막 내에 존재한다. 경막은 펩티도글리칸 층과 기질 결합 또는 가수분해와 세포외 신호의 수신을 담당하는 많은 단백질을 포함하고 있다. 경막은 그 안에서 발견되는 단백질과 펩티도글리칸의 고농도 때문에 액체보다는 젤과 같은 상태로 존재하는 것으로 생각된다. 세포막과 외부막 사이의 위치 때문에, 수신된 신호와 기판 결합은 거기에 삽입된 전달 단백질과 신호 단백질을 이용하여 세포막을 가로질러 운반될 수 있다.

자연에서 많은 미개간 그램 음성 박테리아도 S층과 캡슐을 가지고 있다. 이 구조물들은 실험실 재배 중에 종종 유실된다.

미코박테리아(산염 빠른 박테리아)

마이코박테리아에는 그램 양성이나 그램 부정의 전형적이지 않은 세포 봉투가 있다. 마이코박테리아 세포 외피는 그램-네거제(gram-negalactan-mycolic acid)의 외막 특성으로 구성되지 않고, 외부 투과성 장벽을 제공하는 펩티도글리칸-아라비노갈락탄-마이콜산 벽체 구조를 가지고 있다. 따라서 세포질 막과 이 외벽 사이에는 뚜렷한 '가사성' 구획이 있다고 생각된다. 이 구획의 성질은 잘 이해되지 않는다.[2] 미코박테리아와 같이 산성 속도의 박테리아는 얼룩을 제거하는 과정에서 산에 의한 탈색에 내성이 있다. 마이코박테리아의 높은 미콜산 함량은 흡수가 잘 안 되고 높은 보존이 뒤따르는 얼룩무늬를 담당한다. 산성 속도의 박테리아를 식별하기 위해 사용되는 가장 일반적인 얼룩 기술은 Ziehl-Eelsen 얼룩 또는 산성 속도의 얼룩인데, 산성 속도의 바실리는 밝은 붉은색으로 얼룩지고 푸른 배경에 뚜렷이 눈에 띈다.

펩티도글리칸 세포벽이 부족한 박테리아

클라미디아과에 속하는 필수 세포내 박테리아는 감염성 형태의 세포벽에서 검출 가능한 양의 펩티도글리칸을 함유하지 않기 때문에 형태학적으로 독특하다.[3] 대신 이 그램 음성 박테리아의 세포외 형태는 다른 그램 음성 박테리아의 펩티도글리칸 층과 유사한 방식으로 세포막과 외부 막 사이에 위치한 이황화 결합 교차연계 시스테인이 풍부한 단백질 층에 의존함으로써 구조적 무결성을 유지한다.[4] 세포내 형태의 박테리아에서는 이황화 교차 연계가 발견되지 않으며, 이는 이 형태를 더욱 기계적으로 연약하게 한다.

어금니 박테리아 등급의 세포 봉투에는 세포벽이 없다.[5] 이 등급의 주요 병원성 세균은 마이코플라즈마와 요소플라즈마다.[5]

L형 박테리아는 보통 세포벽을 가지고 있는 박테리아에서 추출한 세포벽이 부족한 균주 박테리아다.[6]

참고 항목

참조

  1. ^ 도랜드 의학 사전의 "envelope"
  2. ^ IC 수트클리프, DJ 해링턴.미코박테리움 결핵의 지질단백질: 풍부하고 기능적으로 다양한 종류의 세포 봉투 성분이다. FEMS 미생물 리뷰 28(2004) 645-759
  3. ^ 초프라 1세, 스토리 C, 팔라 TJ, 피어스 JH 항생제, 펩티도글리칸 합성 및 유전체학: 클라미다이얼 변칙이 다시 나타났다. 미생물학 1998 144 (Pt 10):2673-8.
  4. ^ TP를 해치십시오. 이황화 교차연계 봉투단백질: 클라미디아에 있는 펩티도글리칸의 기능적 등가? J. 박테리아올. 1996년 178:1–5.
  5. ^ a b Rottem S (April 2003). "Interaction of mycoplasmas with host cells". Physiol. Rev. 83 (2): 417–32. doi:10.1152/physrev.00030.2002. PMID 12663864.
  6. ^ Leaver M, Domínguez-Cuevas P, Coxhead JM, Daniel RA, Errington J (February 2009). "Life without a wall or division machine in Bacillus subtilis". Nature. 457 (7231): 849–53. doi:10.1038/nature07742. PMID 19212404.