FtsA

FtsA
세포분열단백질FtSA
FtsA-GFP.jpg
FtSA-GFP를 생성하는 대장균 세포는 세포 분열 부위에 국소화됩니다.
식별자
유기체대장균(스트레인 K12)
기호.FtsA
엔트레즈944778
RefSeq(프로트)NP_414636.1
유니프로트P0ABH0
기타 데이터
염색체게놈: 0.1~0.11 Mb
FtsA
식별자
기호.FtsA
인터프로IPR020823
SHS2 "1C" 도메인이 FtSA에 삽입됨
식별자
기호.SHS2_FtsA
팜PF02491
인터프로IPR003494
스마트SM00842

FtsA는 전반적인 구조적 유사성과 ATP 결합 [1][2][3]포켓에 있는 액틴과 관련된 박테리아 단백질이다.

MreB, ParM, MamK와 같은 다른 박테리아 액틴 호몰로그와 함께, 이 단백질들은 진핵 액틴이 공통의 조상을 가지고 있다는 것을 암시합니다.다른 박테리아 액틴처럼, FtsA는 ATP와 결합하고 액틴 유사 필라멘트를 [4]형성할 수 있습니다.FtsA-FtsA 인터페이스는 유전자 [5]분석뿐만 아니라 구조 분석에 의해 정의되었습니다.FtsA는 그램양성과 그램음성의 많은 다양한 종에 존재하지만 악티노박테리아와 시아노박테리아에는 존재하지 않는다.FtsA는 또한 구조적으로 IV형 필루스 ATP [6]효소인 PhilM과 유사합니다.

기능.

FtsA는 대장균, 초승달균, 서브틸리스균 등 세균의 적절한 사이토키네시스에 필요하다.FtsA는 원래 30℃에서 분열할 수 있는 대장균 세포용 스크린에서 분리되었지만 40℃[7]에서는 분열되지 않는 "필라멘탈 온도에 민감한 A"의 약자입니다.대장균 ftsA의 많은 열감응성 대립 유전자가 존재하며, 모든 유전자가 ATP 결합 포켓 안 또는 근처에서 매핑됩니다.일반 기능 맵을 바인딩 포켓 또는 [8]FtsA-FtsA 인터페이스에 복원하는 서프레서.

FtsA는 FtsZ(Z링)에 의해 형성되는 사이토키네틱 링에 국재합니다.사이토키네시스에서의 FtsA의 기능 중 하나는 [9]보존된 C 말단 양친매성 나선을 통해 FtsZ 중합체를 세포질막에 묶어 "A 고리"를 형성하는 것이다.또 다른 필수분할단백질인 ZipA도 Z링을 막에 묶어 FtSA와 중복기능을 나타낸다.FtsZ, FtsA, ZipA는 함께 프로토링이라고 불리는데, 이는 그들이 사이토키네시스의 [10]특정 초기 단계에 관여하기 때문입니다.이 나선의 제거는 세포 내에서 FtsA의 매우 길고 안정적인 고분자 다발이 형성되는 결과를 초래하며,[5] 이는 사이토키네시스에서는 기능하지 않는다.FtsZ와의 상호작용에는 FtsA(2B)의 다른 서브도메인이 FtsZ의 [4]보존된 C 말단을 통해 필요합니다.MinC 및 ZipA를 포함한 다른 FtsZ 규제기관은 동일한 FtsZ 단말기에 바인드합니다.마지막으로 FtsA가 [11][12]FtsN과 같은 하류 세포분열 단백질을 모집하기 위해서는 MreB와 액틴에 대해 독특한 위치에 있는 서브도메인 1C가 필요하다.

FtSA는 대장균의 생존에 필수적이지만 B. 서브틸리스에서는 삭제될 수 있다.B. FtSA가 부족한 서브틸리스 세포는 잘 분열되지 않지만 여전히 생존한다.또 다른 FtsZ 상호작용 단백질인 SepF(원래 이름은 YlmF; O31728)는 B. 서브틸리스에서 FtsA를 대체할 수 있어 SepF와 FtsA가 중복 기능을 가지고 있음을 [13]시사한다.

FtsA*(R286W)라고 불리는 FtsA의 대립 유전자는 대장균 사이토키네스의 [14]ZipA에 대한 일반적인 요구 사항을 우회할 수 있습니다.또한 FtsA*는 세포들이 정상보다 짧은 세포 길이로 분열되도록 하여 FtsA가 일반적으로 사이토키네시스가 [15]진행될 수 있는 시기를 조절하기 위해 중격 합성 기계로부터 신호를 수신할 수 있음을 시사한다.다른 FtsA* 유사 대립 유전자가 발견되었으며 대부분 FtsA-FtsA [5]상호작용을 감소시킵니다.FtsA의 올리고머 상태는 FtsA의 활성 조절, 후기의 세포 분열 단백질의 모집 능력 및 [8]ATP와 결합하는 능력에 중요할 수 있습니다.FtsN 및 ABC 트랜스포터 호몰로그 FtsEX를 포함한 대장균의 다른 세포분열 단백질은 FtsA를 [16][17]통한 시그널링에 의해 중격수축을 조절하는 것으로 보이며, FtsQLB 서브콤플렉스도 FtsN 매개 [18][19]중격수축을 촉진하는 데 관여한다.

FtsA는 FtsZ의 [20][4]보존된 C 터미널 도메인에 직접 바인드합니다.이 FtsA-FtsZ 상호작용은 FtsZ 폴리머 역학을 조절하는 데 관여할 수 있습니다.체외에서 대장균 FtsA는 FtsA*와 지지된 지질 이중층 [22]모두에서 ATP의 존재 하에서 FtsZ 중합체를 분해한다.대장균 FtsA 자체는 종종 클러스터로 채워져 단일 FtsZ 프로토필라멘트에 [23]결합하는 십이지장미니링을 형성하는 막 위에 있는 경우를 제외하고는 검출 가능한 구조로 조립되지 않습니다.반면 FtsA*는 지질막에는 호를 형성하지만 닫힌 미니링에는 거의 없어 이 돌연변이가 FtsA-FtsA [5]계면이 약하다는 유전적 증거를 뒷받침한다.막에 결합하면 FtsA*와 유사한 돌연변이는 이중 가닥 필라멘트를 형성할 수 있으며, FtsZ 필라멘트를 [24]분리하는 FtsA와는 대조적으로 FtsZ 필라멘트의 긴밀한 횡방향 상호작용을 강화한다.FtsZ 프로토필라멘트 결합은 격막 형성을 촉진하는 데 중요할 수 있으므로 세포 주기 진행 중 FtsA 유사에서 FtsA* 유사 배색으로 전환하면 격막 합성 효소(Fts)를 활성화하는 역할을 할 수 있다.WI) 및 FtsZ 폴리머를 응축하여 양의 피드백 루프를 설정합니다.

대장균 FtsA가 가장 광범위하게 연구되어 왔지만, 다른 종의 FtsA 단백질에 대해 더 많은 것이 이해되고 있다.폐렴 연쇄상구균의 FtsA는 [25]ATP의 존재 하에서 나선 필라멘트를 형성하지만, 아직 시험관내 FtsZ와의 상호작용은 보고되지 않았다.FtsA는 S. 폐렴에서 FtsZ와 함께 열원소화되지만 FtsA 불활성화 시 FtsZ 고리가 국부적으로 유지되는 대장균과는 대조적으로 FtsZ 고리 국부화에도 필요하다.황색포도상구균의 FtsA는 Thermotoga maritima의 FtsA와 유사한 액틴 유사 필라멘트를 형성합니다.[26] 또한 S. aureus FtsA는 FtsZ의 GTPase 활성을 증강시킨다.리포좀 시스템에서 FtsA*는 FtsZ를 자극하여 리포좀을 분할할 수 있는 고리를 형성하고 [27]체외에서 사이토키네시스를 모방한다.

구조.

FtsA의 결정 구조는 알려져 있습니다.MreB 및 진핵생물 액틴과 비교하여 서브도메인은 재배치되고 1B 도메인은 SHS2 "1C"[4][28][1][29] 삽입으로 교환된다.

레퍼런스

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