一個(gè)在植物中對(duì)葉綠體正確分裂至關(guān)重要的蛋白能夠在細(xì)菌細(xì)胞中起類似的作用,。擬南芥（Arabidopsis thaliana）Min蛋白（AtMinD）定位于大腸桿菌細(xì)胞的極區(qū)以保持細(xì)胞分裂能夠發(fā)生在正確的中央位置,，但是，與大腸桿菌中的同源物不同,，AtMinD不會(huì)發(fā)生擺動(dòng),。
大腸桿菌細(xì)胞的確保在中央?yún)^(qū)分裂的功能取決于Min蛋白（MinC, D 及 E）。MinE從細(xì)胞的中間擺動(dòng)到某一個(gè)極區(qū)或另外一個(gè)極區(qū),，并同時(shí)驅(qū)動(dòng)著MinCD復(fù)合體與其同行,。MinCD復(fù)合體能夠防止FtsZ在極區(qū)的聚合,，但它在細(xì)胞的中線（FtsZ的環(huán)狀構(gòu)成在此導(dǎo)致了細(xì)胞的分裂）卻沒有這種防止的作用。
首都師范大學(xué)何奕昆小組在大腸桿菌細(xì)胞中表達(dá)了擬南芥的MinD 基因 (AtMinD),，這些細(xì)胞中原先的MinD 和MinE基因是闕如的,。令人驚奇的是，這一大腸桿菌HL1變異株（MinDE）的微小細(xì)胞表型竟然被植物的AtMinD基因挽救了下來,，即便動(dòng)態(tài)的MinE蛋白并不存在,。Arabidopsis 的同源物AtMinD與其大腸桿菌中的對(duì)應(yīng)物的功能不同，因?yàn)樗粫?huì)在其兩極之間擺動(dòng),，而是定位在大腸桿菌細(xì)胞的極部的尖端（puncta）,。科學(xué)家們接著顯示,，植物AtMinD的解救作用需要大腸桿菌的MinC,，而AtMinD是與大腸桿菌的MinC在這些尖端進(jìn)行結(jié)合的。這是另外一個(gè)不尋常的發(fā)現(xiàn),，因?yàn)楫?dāng)Arabidopsis（以及其它植物）編碼細(xì)菌MinD 和 MinE的質(zhì)體同源物的時(shí)候,，MinC或是闕如，或是已經(jīng)趨異至無法識(shí)別的程度,。
該研究團(tuán)隊(duì)的一位成員Yikun He 說：“大腸桿菌HL1突變株（MinDE）與AtMinD之間的互補(bǔ)以及這一互補(bǔ)需要有大腸桿菌的MinC表明,，MinD的功能在細(xì)菌和植物中是得到保守的。但是,，這種互補(bǔ)性無需有大腸桿菌MinE的存在表明,，AtMinD可能有某些與大腸桿菌MinD不同的某些特征。”
AtMinD究竟是為什么以及如何定位在大腸桿菌細(xì)胞的極區(qū)仍然不清楚,，但是一種可能性是它具有與Bacillus subtilis （或譯：枯草桿菌）中所發(fā)現(xiàn)的相似的某種機(jī)制,。在這種細(xì)菌中，MinCD 蛋白定位在其極區(qū)而且沒有擺動(dòng),，其細(xì)胞內(nèi)也沒有MinE,。然而，另外一種叫做DivIVA的蛋白質(zhì)將MinCD與細(xì)胞極拴在了起來,，防止了細(xì)胞在其極端處發(fā)生分裂,。
葉綠體起源于藍(lán)菌，這些藍(lán)菌殖生于原始的植物細(xì)胞中,，而植物中MinD,、 MinE 和 FtsZ 基因的保守性已經(jīng)成為其功能保守的一個(gè)指針。但是,，令人感到意外但又興奮的是,，人們發(fā)現(xiàn)植物的MinD可以與細(xì)菌的MinC協(xié)作，將大腸桿菌從擺動(dòng)型轉(zhuǎn)變成為一種有著Bacillus類作用機(jī)制的細(xì)菌。這一發(fā)現(xiàn)為人們開啟了探索在細(xì)菌和植物中Min功能的新的途徑,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
BMC Microbiology 2009, 9:101doi:10.1186/1471-2180-9-101
A plant MinD homologue rescues Escherichia coli HL1 mutant (Delta MinDE) in the absence of MinE
Min Zhang , Yong Hu , Jingjing Jia , Hongbo Gao and Yikun He
Background
In E. coli, the Min operon (MinCDE) plays a key role in determining the site of cell division. MinE oscillates from the middle to one pole or another to drive the MinCD complex to the end of the cell. The MinCD complex prevents FtsZ ring formation and the subsequent cell division at cell ends. In Arabidopsis thaliana, a homologue of MinD has been shown to be involved in the positioning of chloroplast division site.
Results
To learn whether the MinD homologue in plants is functional in bacteria, AtMinD was expressed in E. coli. Surprisingly, AtMinD can rescue the minicell phenotype of E. coli HL1 mutant (Delta MinDE) in the absence of EcMinE. This rescue requires EcMinC. AtMinD was localized to puncta at the poles of E. coli cells and puncta in chloroplasts without oscillation. AtMinD expressed in the HL1 mutant can cause a punctate localization pattern of GFP-EcMinC at cell ends. Yeast two hybrid and BiFC analysis showed that AtMinD can interact with EcMinC.
Conclusions
Similar to the AtMinD in Bacillus subtilis, AtMinD is localized to the polar region in E. coli and interacts with EcMinC to confine EcFtsZ polymerization and cell division at the midpoint of the cell.
