大腸菌FTSZの保存されたC末端コアドメインの遺伝的および機能分析

大腸菌では、ftszが隔膜環に必須細胞分裂タンパク質とzipaを募集するために必要です。高度に保存されたC末端コアドメインを除去する12個のアミノ酸の1つを含む大腸菌FTSZのいくつかのC末端削除は、プラスミドで発現したときに染色体FTSZ変異体を補完することができませんでした。コアドメイン内の重要な個々の残基を識別するために、6つの高度に保存された残基をアラニンに置き換えました。これらの変異体の1つを除くすべて（D373A）は、FTSZ染色体変異体を補完できませんでした。免疫ブロット分析により、I374AおよびF377Aタンパク質は細胞では不安定であることが実証されました、L372A、D373A、P375A、およびL378Aタンパク質は正常レベルで合成され、FTSZ機能のある面で特異的に欠陥があることを示唆しています。さらに、4つの安定した変異タンパク質はすべて、染色体FTSZ変異体の潜在的な分裂部位に局在してリングを形成することができ、局在化と多量化以外の機能の欠陥を意味します。FTSZの別の提案された機能はFTSAとZIPAの募集であるため、C末端コアドメインがこれらのタンパク質との相互作用に重要であるかどうかをテストしました。2つの異なるin vivoアッセイを使用して、FTSZの12アミノ酸の切り捨てがFTSAへの結合に欠陥があることがわかりました。さらに、この領域の2つの点変異体（L372AおよびP375A）は、FTSAへの結合の弱体化を示しました。対照的に、ZIPAは、FTSZ C末端コアの4つの安定した点変異体すべてに結合することができましたが、12-アミノ酸の欠失には結合できませんでした。

In Escherichia coli, FtsZ is required for the recruitment of the essential cell division proteins FtsA and ZipA to the septal ring. Several C-terminal deletions of E. coli FtsZ, including one of only 12 amino acids that removes the highly conserved C-terminal core domain, failed to complement chromosomal ftsZ mutants when expressed on a plasmid. To identify key individual residues within the core domain, six highly conserved residues were replaced with alanines. All but one of these mutants (D373A) failed to complement an ftsZ chromosomal mutant. Immunoblot analysis demonstrated that whereas I374A and F377A proteins were unstable in the cell, L372A, D373A, P375A, and L378A proteins were synthesized at normal levels, suggesting that they were specifically defective in some aspect of FtsZ function. In addition, all four of the stable mutant proteins were able to localize and form rings at potential division sites in chromosomal ftsZ mutants, implying a defect in a function other than localization and multimerization. Because another proposed function of FtsZ is the recruitment of FtsA and ZipA, we tested whether the C-terminal core domain was important for interactions with these proteins. Using two different in vivo assays, we found that the 12-amino-acid truncation of FtsZ was defective in binding to FtsA. Furthermore, two point mutants in this region (L372A and P375A) showed weakened binding to FtsA. In contrast, ZipA was capable of binding to all four stable point mutants in the FtsZ C-terminal core but not to the 12-amino-acid deletion.