微生物学：ペプチドグリカン合成は細胞質分裂のFtsZトレッドミリング非依存的な段階を促進する
Nature 554, 7693 doi: 10.1038/nature25506
ペプチドグリカンは細菌細胞壁の主な構成要素であり、細胞内の高い膨圧に起因する機械的ストレスから細胞を保護している。ペプチドグリカンの生合成は全ての細菌で非常に類似しており、そのため、細菌の形状は主に、ペプチドグリカンの化学組成ではなく、ペプチドグリカン合成の時空間的調節によって決まる。枯草菌（Bacillus subtilis）や大腸菌（Escherichia coli）などの桿菌の形状は、2種類のペプチドグリカン合成装置の作用で作り出される。これらは、細胞骨格タンパク質のFtsZとMreBによって調整される過程で作用する装置で、FtsZは隔壁で、MreBは側壁でそれぞれ機能する。チューブリンのホモログであるFtsZは、分裂部位に最初に誘導されるタンパク質で、FtsZはここで繊維を組み上げてZリングを形成する。FtsZは、トレッドミリングを経てから分裂複合体（divisome）を構成する他のタンパク質を誘導する。枯草菌では、トレッドミリングの速度がペプチドグリカン合成と細胞分裂の両方の速度を制御する。アクチンのホモログであるMreBは、細胞の周囲に点在し、細胞の長軸に垂直な軌跡で動いて、伸長の際に新しい細胞壁の挿入を調整する。黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）などの球菌には、1種類のペプチドグリカン合成装置しか存在せず、この装置は分裂の準備段階で細胞周辺部から隔壁に移動する。この移行を調整する分子的合図は、依然として解明されていない。今回我々は、黄色ブドウ球菌のペプチドグリカン生合成タンパク質の局在化を調べ、脂質IIフリッパーゼと推定されるMurJの、DivIB–DivIC–FtsL複合体による隔壁への誘導が、ペプチドグリカンの細胞中央部への取り込みを駆動することを示す。MurJの誘導は、細胞質分裂の転換点と一致していた。細胞質分裂は、MurJが到着する前はゆっくりでFtsZのトレッドミリングに依存するが、ペプチドグリカン合成の活動が隔壁に移行した後では速くなってFtsZのトレッドミリングに依存しなくなり、これによって隔壁での細胞外皮の収縮にさらなる力が加わることになる。
