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J-GLOBAL ID：202002221657341011   整理番号：20A2090330

超解像顕微鏡法と単一分子追跡はMreBと細胞壁合成酵素の異なる適応動力学を明らかにする【JST・京大機械翻訳】

Super-Resolution Microscopy and Single-Molecule Tracking Reveal Distinct Adaptive Dynamics of MreB and of Cell Wall-Synthesis Enzymes

著者 (11件)： Dersch Simon (SYNMIKRO, LOEWE-Zentrum fuer Synthetische Mikrobiologie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany) ,  Dersch Simon (Fachbereich Chemie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany) ,  Mehl Johanna (Laboratory for Bio- and Nano-Photonics, Department of Microsystems Engineering-IMTEK, BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, University of Freiburg, Freiburg, Germany) ,  Stuckenschneider Lisa (SYNMIKRO, LOEWE-Zentrum fuer Synthetische Mikrobiologie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany) ,  Stuckenschneider Lisa (Fachbereich Chemie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany) ,  Mayer Benjamin (SYNMIKRO, LOEWE-Zentrum fuer Synthetische Mikrobiologie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany) ,  Mayer Benjamin (Fachbereich Chemie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany) ,  Roth Julian (Laboratory for Bio- and Nano-Photonics, Department of Microsystems Engineering-IMTEK, BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, University of Freiburg, Freiburg, Germany) ,  Rohrbach Alexander (Laboratory for Bio- and Nano-Photonics, Department of Microsystems Engineering-IMTEK, BIOSS Centre for Biological Signalling Studies, University of Freiburg, Freiburg, Germany) ,  Graumann Peter L. (SYNMIKRO, LOEWE-Zentrum fuer Synthetische Mikrobiologie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany) ,  Graumann Peter L. (Fachbereich Chemie, Philipps-Univetsitaet Marburg, Marburg, Germany)
資料名： Frontiers in Microbiology (Web)  (Frontiers in Microbiology (Web))
巻： 11  ページ： 1946  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7080A  ISSN： 1664-302X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 糸状,アクチン様MreBおよび細菌細胞壁を合成する酵素の運動は高度に協調していると提案されている。500msと20msの時間スケールでMreBとRodAとPbpH細胞壁合成酵素の運動を調べ,MreBフィラメント全体と単一分子の運動を2つの合成蛋白質と比較した。すべての3つの蛋白質は,非常に類似した軌跡配向と類似の速度で動く集合体を形成したが,それらの軌跡長さはかなり異なり,PbpHは最短とMreB最長の軌跡を示した。これらの実験は,推定ペプチドグリカン拡張機構(PGEM)におけるRodAおよびPbpHに対する異なるオン/オフ速度,およびMreBフィラメントとの相互作用の間を示唆した。単一分子追跡は,PbpHとRodAの異なる遅い移動と自由に拡散する集団を明らかにし,それらが自由拡散と遅い運動の間で変化し,PGEM複合体との動的相互作用を示すことを示した。MreB分子の動力学およびフィラメントの配向および速度は,塩ストレスの誘導後に著しく変化したが,RodAおよびPbpH単一分子動力学に対してはほとんど変化しなかった。ストレス適応期の間,細胞は増殖し,細胞壁を延長し,一方,MreBは,より少数の静的フィラメントを形成した。結果は,ストレス適応中の細胞壁合成がMreB動力学の適応を含む様式で生じ,Bacillus subtilis細胞壁伸長が活性合成部位に対する異なる結合動力学を持つ酵素の相互作用を含むことを示す。Copyright 2020 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *酵素 ,  アクチン ,  *細胞壁 ,  *顕微鏡観察 ,  複合体 ,  枯草菌 ,  *超解像 ,  分子動力学 ,  細胞骨格 ,  凝集体 ,  *合成酵素 ,  ペプチドグリカン
準シソーラス用語： 細胞形態 ,  *単一分子 ,  *MreB蛋白質 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 細胞形状維持 ,  MreB細胞骨格 ,  枯草菌 ,  RodA ,  単一分子動力学

分類 (3件)： 分化,増殖,成長,生殖  (EG03055B) ,  微生物の生化学  (EG03020N) ,  生物学的機能  (EB03040U)

引用文献 (54件)：

• Banzhaf M., Typas A. (2014). Dynamic protein complexes for cell growth. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111 4355-4356. doi: 10.1073/pnas.1402016111
• Billaudeau C., Chastanet A., Yao Z., Cornilleau C., Mirouze N., Fromion V., et al (2017). Contrasting mechanisms of growth in two model rod-shaped bacteria. Nat. Commun. 8:15370. doi: 10.1073/pnas.1402016111
• Billaudeau C., Yao Z., Cornilleau C., Carballido-Lopez R., Chastanet A. (2019). MreB forms subdiffraction nanofilaments during active growth in Bacillus subtilis. mBio 10:e01879-18. doi: 10.1128/mBio.01879-18
• Cabeen M. T., Jacobs-Wagner C. (2005). Bacterial cell shape. Nat. Rev. Microbiol. 3 601-610. doi: 10.1128/mBio.01879-18
• Cho H., Wivagg C. N., Kapoor M., Barry Z., Rohs P. D. A., Suh H., et al (2016). Bacterial cell wall biogenesis is mediated by SEDS and PBP polymerase families functioning semi-autonomously. Nat. Microbiol. 1:16172. doi: 10.1128/mBio.01879-18

タイトルに関連する用語 (8件)： 超解像顕微鏡 ,  単一分子 ,  追跡 ,  MreB ,  細胞壁 ,  合成酵素 ,  適応 ,  動力学