探索ftsz突變體影響e.coli中mreb細(xì)胞定位模式的分子機(jī)制

1、T o E X p l o r e M o l e c u l a r M e c h a n i s m o f F t s Zm u t a n t A 虢c t i n g C e l l u l a rL o c o l i z a t i o no f M h BA D i s s e r t a t i o nS u b m i t t e d t ot h eG r a d u a t e S c h o o l o f

2、H e n a n U n i V e r s 毋i n P a r t i a lF u l f i l l m e n t o f t h e R e q u i r e m e n t sf o r t l l eD e g r e e o fM a s t e r o f M e d i c i n eB yS u p e r v i s o r ：P r o ￡L u F e n gM a 弘2 0 1 4摘要背景細(xì)菌耐藥性問

3、題日益嚴(yán)重，越來越多的細(xì)菌對現(xiàn)有抗菌藥物產(chǎn)生了耐藥性。天然抗生素是細(xì)菌產(chǎn)生的一種次生代謝產(chǎn)物，被用于對抗其他微生物以保護(hù)自身安全的化學(xué)物質(zhì)。而微生物接觸到這種物質(zhì)時(shí)對抗菌藥物的抵抗主要是通過改變自身代謝途徑或產(chǎn)生相應(yīng)的滅活物質(zhì)，這給臨床抗感染治療帶來極大的挑戰(zhàn)。開發(fā)新靶點(diǎn)的抗生素迫在眉睫，F(xiàn) t s Z ( F i l 鋤e n t o u St e m p e r a h 鵬s e n S i t i v e ) 是介導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞分裂的

4、關(guān)鍵的微管蛋白同系物且與人類微管蛋白序列具有較大的差異性，從而能夠設(shè)計(jì)出選擇性作用于細(xì)菌F t s Z 而不干擾宿主細(xì)胞的抑制劑，F(xiàn) t s Z 蛋白有希望成為研究抗菌藥物的新靶點(diǎn)。大腸桿菌有兩個(gè)基本的細(xì)胞骨架蛋白質(zhì)，F(xiàn) t s Z 和M r e B 。F t s Z 是高度保守的G T P 酶，同源于真核細(xì)胞的微管蛋白。它能夠在細(xì)胞的中間位置形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，主要功能是在質(zhì)體分裂過程中起到支架的作用，并且形成一個(gè)多樣的蛋白質(zhì)復(fù)合體負(fù)責(zé)

5、細(xì)胞的分裂。在細(xì)菌中，F(xiàn) t S Z 被認(rèn)為是定位在將要分裂部位的第一種蛋白質(zhì)，在大腸桿菌E ．c o l i中一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)包含F(xiàn) t s Z ( Z 環(huán)) 以及被吸附的其他分裂蛋白所組成，它們在細(xì)菌細(xì)胞中點(diǎn)位置形成一個(gè)分裂體。這對于隔膜綜合體的形成以及細(xì)胞分裂是必不可少的。細(xì)菌細(xì)胞分裂是由微管蛋白類似物F t s Z 所控制而細(xì)胞的伸長是由肌動(dòng)蛋白類似物M r e B 控制。M r e B 是一種類似肌動(dòng)蛋白的A T P 酶，同時(shí)也是

6、維持大腸桿菌細(xì)胞典型的桿狀和細(xì)胞極性的一種最基本的酶。M r e B 的功能還涉及染色體的分裂，細(xì)胞器在細(xì)胞膜上的定位以及合成協(xié)調(diào)細(xì)胞分裂的生物物質(zhì)。因?yàn)镕 t S Z 和M r e B 涉及到細(xì)胞一系列基本的功能，所以當(dāng)它們的功能受到抑制時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。一個(gè)動(dòng)態(tài)的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)主要包括蛋白質(zhì)募集和轉(zhuǎn)運(yùn)以及細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和分裂。細(xì)胞中內(nèi)部程序的協(xié)調(diào)運(yùn)作與肌動(dòng)蛋白和微管蛋白同系物的作用密不可分。在原核生物中，微管蛋白對肌動(dòng)蛋白的作用主要是調(diào)控肌