- 세균의 증식방법
- 이분법
- 출아
- 중복분열 : 남세균에서 일어난다. ****
- 대장균의 세포분열
- 세포가 복제될 때 레플리솜(대장균 복제에 관여하는 단백질들이 이룬 구조)이 형성된다.
- 복제 후 분리가 되기 전에 이미 복제원점으로부터 복제가 시작되어 진행된다.
- 즉 복제 & 세포질분열 동시에 일어난다.
- 세포질분열 : FtsZ 단백질이 Z고리를 형성하여 세포질 분열한다.
- FtsZ
- 세포골격 단백질
- Z고리를 만드는 단백질
- FtsZ는 원형질막 바로 아래에 생성된다.
- Z고리는 가운데에 몰려 있다.
- Z고리가 형성되면 세포막이 함입되고 격벽이 합성된다.
- MinCDE 단백질 복합체
- Z고리 형성을 억제한다.
- Z고리가 있는 부분에서는 MinCDE 농도가 낮다.
- MinCDE가 없는 부분에 Z고리가 형성 된다.
- MinCDE는 양 끝 쪽에 몰려 있다.
- 디비솜
- 세포 분할을 담당하는 단백질 복합체
- FtsN 단백질
- 수축 개시를 알린다.
- 세포벽 합성, 펩티도글리칸 합성
- 펩티도글리칸 : NAM-NAG 반복
- 박토프레놀 : 펩티도글리칸 합성을 위해 절대적으로 필요한 지질
- 세포질에서 합성된 것을 밖으로 내보내는 지질 운반체
- 박토프레놀-NAM-NAG 형성
- 자가용해효소(autolysin)
- NAG-NAM 글라이코시드 결합을 절단한다.
- 새로운 펩티도글리칸층을 만들기 위해
- autolysin은 디비솜에 있다.
- MreB : 액틴 유사체
- 세포길이와 지름을 결정
- 막대균이 길쭉하게 유지할 수 있는 이유
- MreB가 없는 간균 -> 구형으로 바뀜
- 구균 : MreB 발현 X
- FtsZ
세균에도 유성생식이 있나요? 없다.
진핵미생물에는 무성생식, 유성생식 두가지 방식이 있다.
1. 세균은 대체로 이분법으로 증식된다.
2. 출아는 이미 있는 세포에서 하나는 그대로 있고 거기서부터 나오는 것이다.
3. 중복분열 : 남세균에서 일어난다. ★★★★★★★
복제는 origin에서 일어난다. 양방향으로 일어난다.
양방향에서 복제된게 말단에서 만나면 복제가 완료된다.
복제 될때 레플리솜이 형성이 된다. ★★★★★★★
격벽이 생기면서 리보솜도 나눠져서 들어간다.
세포질 분열이 일어난다.
딸세포는 복제가 되어서 분리가 되기 전에 이미 복제원점으로부터 복제가 시작되어 진행중이다. ★★★★★★★
한마디로 복제가 진행되면서 세포질분열을 통해 딸세포로 나뉘어진다.
FtsZ
세포질분열(cytokinesis) : 일반적으로 세균과 고세균에서 FtsZ 단백질이 Z고리를 형성하여 세포질 분열을 완성시킨다.
FtsZ 없는 세포질 분열
→ ESCRT-1, ESCRT-2 단백질 작용
→ 세포내 흡입에 의한 막 함입이 먼저 일어나고
→ ESCRT-3 단백질에 의해
→ 세포막고리 형성
→ MVB 형성
FtsZ : 세포골격 단백질 >> Z 고리를 만드는 단백질이다. ★★★★★★★
무슨고리? Z고리
막과 막이 연결되기 전에 함입이 된다.
ESCRT-3가 고리를 형성된다.
MinCDE
MinCDE 단백질 복합체 ★★★★★★★
→ MinC, MinD, MinE는 형광으로 빛난다. 양 끝 쪽에 몰려있다.
→ 가운데 부분은 농도가 낮다.
결론 : FtsZ가 양극쪽으로 모이게 되고, 세포가 분열되면서 Z고리가 형성되는데
Z고리가 형성될 때는 MinCDE의 농도가 낮다.
Z고리가 있는 부분에서는 MinCDE가 그 쪽으로 가지 않는다.
MinCDE가 많을수록 Z고리의 형성은 억제된다.
격벽이 생길 때 Z고리가 많이 형성되는데, 이 때 이 부분에서는 MinCDE의 농도가 낮더라.
MinCDE가 없는 부분에 Z고리가 형성 된다. ★★★★★★★
디비솜 (divisiome)
디비솜 ★★★★★★★
: 세포분할을 담당하는 단백질 복합체
FtsZ는 원형질막 바로 아래에 생성된다. ★★★★★★★
Z고리를 형성한다
→ 막을 함입시키기 위해서
→ 격벽의 합성을 위해서
→ 결과적으로 세포의 수축이 일어난다.
FtsZ 단백질은 세포골격 단백질이다.
미세소관을 형성하는 튜블린단백질과 유사하다.
격벽 형성과정에서 Z고리를 형성한다.
Z고리 = 세포막 함입
격벽의 주성분은 펩티도글리칸이다.
디비솜을 구성하는 단백질들
펩티도글리칸 층에 걸쳐있는 FtsN 단백질
: 수축 개시를 알린다.
함입된 부분에선 펩티도글리칸 합성이 격렬하게 일어나야 한다.
FtsI, FtsW 가 펩티도글리칸의 합성을 왕성하게 일으킨다.
FtsQ, FtsL, FtsB : 펩티도글리칸 합성에 관여하는 효소들의 조립을 담당
(Scaffold : 존재하는 효소들을 붙잡아주는 지지자 역할)
FtsA : Z고리를 원형질막에 부착한다.
FtsL : 덜 나뉘어진 것들을 나누는 역할
박토프레놀
펩티도글리칸은 NAM-NAG가 반복된다. ★★★★★★★
NAM-NAG는 당이다. 글라이코시드결합 한다.
박토프레놀 : 펩티도글리칸 합성을 위해 절대적으로 필요한 지질이다.
세포질에서 합성된 단위체를 실어다가 펩티도글리칸의 합성을 위해서
세포질에서 합성된 것을 밖으로 내보내는 지질 운반체이다. ★★★★★★★
지질운반체의 이름은 박토프레놀이다.
UDP-NAM 에서 NAM이 떨어져 나와서 박토프레놀에 붙는다.
그러면 박토프레놀-NAM이 형성된다.
그후 박토프레놀-NAM에 UDP-NAG가 작용한다. 그러면 NAG가 떨어져나와서
박토프레놀-NAM-NAG가 형성된다. (지질과 당2개가 붙었다)(세포질에서)
그 후 주변세포질로 flip-flop이 일어난다.
주변세포질으로 간 박토프레놀-NAM-NAG은 펩티도글리칸 합성에 들어가는 단위체로 작용한다.
자가용해효소(autolysin)
: NAG-NAM 사이의 글라이코시드결합을 절단한다.★★★★★★★
절단된 그 사이에 박토프레놀-NAM-NAG 의 NAM-NAG가 들어간다.
그러면서 연결이 된다.
자기가 자기거를 자르는 이유
복제 → 세포질분열 → 세포막함입 → 격벽형성 → 분열점에서 디비솜이 새롭게 펩티도글리칸층을 만들어야 한다
→ 그러려면 기존의 펩티도글리칸층의 사이를 끊어서(autolysin) 새로운 것을 넣어야한다.
autolysin은 디비솜에 있다.
A를 보면 한쪽으로 몰려서 새로 합성된 펩티도글리칸을 볼 수 있다.
구균
B 간균에서는 듬성듬성 일어난다.
MreB
MreB : 액틴 유사체 ★★★★★★★
간균이 길쭉하게 유지할 수 있는 이유가 MreB 때문이다.
막대균에서 MreB를 없에버리면 구균으로 바뀐다.
세균을 원통형으로 둘러싸서 세포의 지름을 결정한다.
FtsZ 억제제 약물 >> FtsZ를 없에면 세포막 함입이 안되고 분열이 안된다.
CreS : 굴곡을 만드는 유사체
얘가 존재하면 펩티도글리칸 합성이 저해된다. 한쪽에만 존재하며 그래서 한쪽으로 휘게 된다.
CreS 가 없으면 휨이 없는 막대모양이다.
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