LytN是金黄色葡萄球菌跨壁室中的一种蛋白水解酶，参与细菌的正常生长和包膜组装

原创

来源：赵苗

2024-04-26 11:27:43

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核心提示：金葡菌的细胞周期进程需要肽聚糖的协调合成和重塑，这些重排大多发生在一个被称为交叉壁的细胞隔室中。分泌的LytN多肽被直接传递到细胞隔室中，促进了肽聚糖的分离和葡萄球菌细胞周期的完成。

2011年，美国芝加哥大学微生物系的研究人员在《THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY》上发表了名为“LytN, a Murein Hydrolase in the Cross-wall Compartment of Staphylococcus aureus, Is Involved in Proper Bacterial Growth and Envelope Assembly”的文章，本文研究了lytN的破坏会导致生长迟缓，细胞壁的严重异常，特别是葡萄球菌分裂的交叉壁，以及lytN的生化特性。

如图1所示，野生型和lytN菌株在37°C培养基中培养，并通过增加吸光度(A600)来监测其生长情况。与金黄色葡萄球菌Newman相比，lytN突变体的繁殖速度更慢，在固定阶段，未能达到相同的密度。通过生长lytN葡萄球菌，lytN突变体的表型恢复到野生型水平。相比之下，lytN突变体的细胞壁包膜结构不规则，具有离散的肽聚糖层，这些肽聚糖层崩解并扭曲成球形。野生型葡萄球菌的图像显示出典型的圆形细胞形状和赤道表面环。引入野生型lytN基因恢复了lytN突变体细胞壁包膜和横壁中肽聚糖的结构特征，与野生型葡萄球菌的结构特征一致。

图2中：在缺乏无水四环素诱导剂的情况下，野生型葡萄球菌在指数期生长，但未能达到与野生型亲本相同的密度。在无诱剂的作用下，野生型细胞停止生长，吸光度下降(A600)。为了评估生长抑制是否由lytN表达增加引起，使用lytN特异性兔抗血清对野生型葡萄球菌、lytN和野生型菌株的提取物进行了免疫印迹实。而在缺乏lytN诱导表达的野生型亲本或lytN突变型葡萄球菌中则不存在。在诱导剂存在下培养的野生型细胞中LytN的总体丰度增加。

图3显示：在无水四环素诱lytN-mCherry细胞后，红色荧光染色最初出现在交叉壁附近和相邻子细胞之间的万古霉素荧光室。随着时间的推移，随着肽聚糖合成和细胞分裂的继续，lyn - mcherry出现在细胞壁各处，导致细胞裂解。从重组大肠杆菌中纯化rLytN-mCherry，并将其添加到葡萄球菌细胞中。整个细胞壁被观察到红色荧光染色，在垂直交叉壁周围的细胞壁被切片中有一些积累(图4B)。值得注意的是，葡萄球菌交叉壁未检测到红色荧光信号，尽管在该部位进行了bodipy -万古霉素染色(图4B)。