细菌分裂机制－－化学波确定分裂点

　　

    根据一个新蛋白质互作模型，化学波（Chemical waves）能够帮助细菌确定其中点。

   细菌如大肠杆菌（Escherichia coli)等是通过分裂进行繁殖的。细菌的分裂（称为二分裂）比人体的细胞分裂（有丝分裂）要简单。人体细胞是通过竖起支架将组分运送至两端两个初生的子细胞中，而细菌则是直接断裂，一分为二。

    然而，这个简单的过程中却蕴藏着一个谜题。没有复杂的分子机制，细菌如何组织自身以使子细胞体积大致相等？

    来自加拿大不列颠哥伦比亚Simon Fraser大学的Martin Howard和他的同事认为关键在于细菌中MinC、 MinD和 MinE等3种蛋白质在细胞两端来回往复的摆动。这个Min族蛋白促使一个蛋白质“束腰”结构－－Z环（Z ring）的形成，Z环位于细胞的中点，收缩形成一个“窄腰”结构。

    在大肠杆菌细胞中，Min族蛋白相互作用，激起在细胞两端来回晃动的化学波，周期约为1到2分钟。MinC和 MinD在细胞的两端积聚，MinE则在中部积聚。MinC 中断Z环的形成，因而Z环只出现在细胞的中点，那里MinC的浓度较低。

    Howard的研究小组设计了一个Min族蛋白相互作用的数学模型。模型显示蛋白质的摆动能够产生类似于器官导管中的无线电波的驻波，MinE集中在细胞的中部，而MinC和 D则集中于细胞的末端。

    组织发育期间类似的反应和弥散蛋白之间的相互影响被认为与动物斑纹的形成有关。如果Min蛋白质是有颜色的，那么分裂细菌的两端则为黑色，而中部有一条亮带。

    研究人员认为关于蛋白质反应和弥散速度，合理的假设只能是一条亮带的形式，如果是两条MinE带，那么细胞就会分裂成3个子细胞。但他们也承认这些速度尚未经过足够准确的测量以有说服力地验证模型。

生物通摘译自NATURE 2001-12-18