FtsZに結合しているGTPとT7ループの相互作用がFtsZの構造変化を引き起こす

細胞分裂は１つの細胞が２個の娘細胞に分かれる細胞の増殖に必須な生命現象です。細菌の細胞分裂はDNA が複製した後に，細胞分裂タンパク質FtsZ がGTP と結合して自己重合を行い，他のタンパク質と共に細胞中央の分裂部位にリング（Z リングと呼ばれる）を形成することで開始します。その際に，FtsZ のGTP 加水分解作用によってFtsZ は直線形から湾曲形へと重合状態の変化を引き起こします。そして，Z リングが収縮し細胞がくびれて最終的に２つの細胞に分裂します。今回，私たちは院内感染の原因となるメチシリン耐性黄色ブトウ球菌Staphylococcus aureus のFtsZ の構造をX 線結晶構造解析法により明らかした上で，T7 ループと呼ばれる機能に重要な部位の変異体を作製し，その構造解析も行いました。その結果，結合したGTP とその隣分子のT7 ループとの相互作用によりFtsZのN 末とC 末サブドメインの相対配置が変わり，GTP が加水分解されることでFtsZ は直線から湾曲へと構造変化を引き起こすことを明らかにしました。

生命融合科学コース　姚 閔教授（X線構造生物学研究室）

FtsZに結合しているGTPとT7ループの相互作用がFtsZの構造変化を引き起こす