细菌也拥有细胞骨架!!VIP免费

細菌也擁有細胞骨架!!BacterialCellsHaveCytoskeletons,Too這篇報告基本上是仔細的翻譯，應該多些改寫整理功夫。在我們的常識中，區分原核生物（未有細胞核）以及真核生物（具有細胞核)有許多特點，其中一項就是細胞骨架的有無。我們曾經相信原核生物是沒有細胞骨架的，而真核才具有。細胞骨架的功用就像是建築上的鷹架，細胞需要他們來支持以及組合。而在現今的研究中LawrenceRothfield、AzizTaghbalout和PurvaVats等人發現了原核生物也具有相似的細胞骨架，這是個多麼有趣的發現！細菌長期以來被認為是沒有細胞骨架的，如今發現細菌也具有似於細胞骨架的結構（包括了actin和non-actin這兩類在真核生物中出現的蛋白質）。而纇actin蛋白質展現了多樣性的功能，固定細胞的形狀、分離染色體，以及定位細胞內的蛋白質。類non-actin的功能包括了固定細胞、調節細胞分裂與染色體的分裂，或是參與其他的細胞功能。真核生物具有較為複雜的細胞骨骼，直到最近微生物學家發現細菌也具有相同的細胞骨骼（除了murein位於細胞膜之外）。的確,缺乏細胞骨骼是可區分原核以及真核生物的一項指標，直到2001這個觀點才被全面性的改寫。牛津大學的auraJones、RutCarballido-Lopez與JeffErrington等人描述了位於枯草桿菌(Bacillussubtilis)中的類actin蛋白質(MreB和Mbl)的功能是在此桿狀細菌中兩極之間的聯繫，以及維持細胞形狀，這項發現快速的改變了我們以往的觀點。原核生物的細胞骨骼包括了微管,中間絲,以及微絲。他們負責了膜之間的聯繫。而現在清楚的了解了細菌含有actin和non-actin兩種細胞骨架組織了細胞的延展.此種結構提供了大範圍的次序,遠超過之前微生物學家的認知。Actin的同源蛋白負責維持細胞的形狀枯草桿菌帶有三種actin同源蛋白,縮寫為MreB,Mbl,MreBH,而相同為桿菌的大腸桿菌也具有MreB,由分生的實驗證明缺乏了MreB相關的蛋白質會造成桿菌形狀的變化,因此可以支持MreB可以提供桿菌維持形狀的論點。MreB起始點是由兩條螺旋構成的,而位置通常在桿菌較長端,而螺旋改變細胞,於不同的時期。而在C.crescentus的細胞週期中,MreB重新排列成ㄧ環狀的結構於細胞分裂處,其結構類似於真核生物中的早期分裂處。其他細菌的類actin結構卻沒有這種程度的延展性.由螢光染色得知Mbl不像MreB能高速率的轉換來達到細胞的分裂.由MreB&Mbl的不同,確定細菌有多種的細胞骨,並各司其職。類actin細胞骨骼有多種功能:1.藉由調整細菌細胞壁上肽醣(peptidoglycan)的合成來達到調整細胞形狀Ex:枯草桿菌失去MreB和Mbl其中之一,都會造成形狀的改變.類actin和肽醣之間的聯繫是一非常好的典範,Mre1在枯草桿菌中控制其長度而MreB控制其寬度.而類似的蛋白質有penicillin-bindingprotein2(PBP2)2.MreB參與新複製染色體的分離移往兩極.史丹佛大學顯示,MreB和Caulobacter的複製起點有直接或間接的相關性.MreB和原核生物裡的著絲點(centromere)有類似的相關性.和新複製的染色體上的起始點以及細胞中兩極有連結,可能就是負責染色體移向兩極的細胞骨骼.3.運送或維持確定的蛋白質於細胞的兩極細菌中其他和真核生物類似的細胞骨骼除了類似真核生物中的actin的蛋白外,原核生物也具有類似真核生物中其他兩大類的細胞骨骼,就是微管跟中間絲。舉例來說,C.crescentus就具有類似中間絲的蛋白,稱為crescentin.Crescentin在此細菌中形成一弧度的絲狀構造,並貼附在細胞膜的內膜附近,根據耶魯大學的NoraAusmees,JeffreyKuhn,andChristineJacobs-Wagner指出這可能就是維持形狀的關鍵.如果缺乏了crescentin則菌體就不會長成新月形而變成圓形.更進ㄧ步.缺乏了MreB,菌體變成了圓球狀,因此可以確定此菌有兩種重要維持形狀的蛋白,就是MreB和crescentin.除此之外,幾乎所有菌種都有FtsZ,為一種和真核生物中tubulin蛋白相近的蛋白結構.FtsZ形成分裂環於細胞分裂的時候,FtsZ環在細胞分裂時就扮演細胞中鷹架的腳色。FtsZ環緊密的壓縮了螺旋結構.在大腸桿菌中,有一定比例的FtsZ顯示了這種動態的螺旋結構類似於MreB和Min蛋白。更進ㄧ步,在枯草桿菌的孢子狀態(sporulation)下,FtsZ位於細胞中間形成ㄧ個分裂環並向細胞兩極延伸,最後在細胞尾端形成隔板。其他...