TOL-PALシステムは、ペプチドグリカン切断酵素に細菌細胞分裂を完了するために必要です

TOL-PALは、グラム陰性菌の封筒に存在するマルチプロテインシステムです。この広く保存されている機械の不活性化は、これらの生物の外膜（OM）層を危険にさらし、多くの抗生物質に対する過敏症をもたらします。TOL-PAL遺伝子座の変異体は、分裂を完了し、細胞鎖を形成できません。この表現型とともに、大腸菌の細胞質動態リングへのTOL-PAL成分の局在は、システムの主な機能が分裂中にOM収縮を促進することであるという提案をもたらしました。したがって、収縮が不十分なOMは、TOL-PALの不活性化に形成された細胞鎖をリンクすると考えられています。ただし、ここでは、大腸菌TOL-PAL変異体の細胞鎖が、不完全に処理されたペプチドグリカン（PG）層によって接続されていることを示しています。この欠陥の遺伝的抑制因子は分離され、Pgのグリカン鎖を切断できるOMリポタンパク質を過剰生産することがわかった。変異細胞の細胞分離を促進する因子の中には、以前は未知の機能（YDDW）のタンパク質があり、これはペプチドを含まないPGグリカンを切断する偏見的にローカライズされたグリコシル加水素と同定しました。全体として、我々の結果は、TOL-PAL変異体の細胞鎖欠陥を単にOM収縮の欠陥として解釈することはできないことを示しています。むしろ、複合体は、細胞壁リモデリング活性を備えたいくつかの腫瘍酵素の活性にも必要であると思われます。したがって、TOL-PALシステムは、以前に評価されていたよりも、分割サイトでのPGリモデリングとのOM侵入の調整において、より一般的な役割を果たす可能性があります。

Tol-Pal is a multiprotein system present in the envelope of Gram-negative bacteria. Inactivation of this widely conserved machinery compromises the outer membrane (OM) layer of these organisms, resulting in hypersensitivity to many antibiotics. Mutants in the tol-pal locus fail to complete division and form cell chains. This phenotype along with the localization of Tol-Pal components to the cytokinetic ring in Escherichia coli has led to the proposal that the primary function of the system is to promote OM constriction during division. Accordingly, a poorly constricted OM is believed to link the cell chains formed upon Tol-Pal inactivation. However, we show here that cell chains of E. coli tol-pal mutants are connected by an incompletely processed peptidoglycan (PG) layer. Genetic suppressors of this defect were isolated and found to overproduce OM lipoproteins capable of cleaving the glycan strands of PG. Among the factors promoting cell separation in mutant cells was a protein of previously unknown function (YddW), which we have identified as a divisome-localized glycosyl hydrolase that cleaves peptide-free PG glycans. Overall, our results indicate that the cell chaining defect of Tol-Pal mutants cannot simply be interpreted as a defect in OM constriction. Rather, the complex also appears to be required for the activity of several OM-localized enzymes with cell wall remodeling activity. Thus, the Tol-Pal system may play a more general role in coordinating OM invagination with PG remodeling at the division site than previously appreciated.