Crystal Structure and Site-directed Mutational Analysis Reveals Key Residues Involved in Escherichia coli ZapA Function
Notice bibliographique
Résumé
FtsZ is an essential cell division protein in Escherichia coli, and its localization, filamentation, and bundling at the mid-cell are required for Z-ring stability. Once assembled, the Z-ring recruits a series of proteins that comprise the bacterial divisome. Zaps (FtsZ-associated proteins) stabilize the Z-ring by increasing lateral interactions between individual filaments, bundling FtsZ to provide a scaffold for divisome assembly. The x-ray crystallographic structure of E. coli ZapA was determined, identifying key structural differences from the existing ZapA structure from Pseudomonas aeruginosa, including a charged α-helix on the globular domains of the ZapA tetramer. Key helix residues in E. coli ZapA were modified using site-directed mutagenesis. These ZapA variants significantly decreased FtsZ bundling in protein sedimentation assays when compared with WT ZapA proteins. Electron micrographs of ZapA-bundled FtsZ filaments showed the modified ZapA variants altered the number of FtsZ filaments per bundle. These in vitro results were corroborated in vivo by expressing the ZapA variants in an E. coli ΔzapA strain. In vivo, ZapA variants that altered FtsZ bundling showed an elongated phenotype, indicating improper cell division. Our findings highlight the importance of key ZapA residues that influence the extent of FtsZ bundling and that ultimately affect Z-ring formation in dividing cells. FtsZ is an essential cell division protein in Escherichia coli, and its localization, filamentation, and bundling at the mid-cell are required for Z-ring stability. Once assembled, the Z-ring recruits a series of proteins that comprise the bacterial divisome. Zaps (FtsZ-associated proteins) stabilize the Z-ring by increasing lateral interactions between individual filaments, bundling FtsZ to provide a scaffold for divisome assembly. The x-ray crystallographic structure of E. coli ZapA was determined, identifying key structural differences from the existing ZapA structure from Pseudomonas aeruginosa, including a charged α-helix on the globular domains of the ZapA tetramer. Key helix residues in E. coli ZapA were modified using site-directed mutagenesis. These ZapA variants significantly decreased FtsZ bundling in protein sedimentation assays when compared with WT ZapA proteins. Electron micrographs of ZapA-bundled FtsZ filaments showed the modified ZapA variants altered the number of FtsZ filaments per bundle. These in vitro results were corroborated in vivo by expressing the ZapA variants in an E. coli ΔzapA strain. In vivo, ZapA variants that altered FtsZ bundling showed an elongated phenotype, indicating improper cell division. Our findings highlight the importance of key ZapA residues that influence the extent of FtsZ bundling and that ultimately affect Z-ring formation in dividing cells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».