开放式丝状轨道驱动拟杆菌门细菌的滑行运动

由 root 提交于 周三, 11/04/2026 - 12:47
摘要

拟杆菌门(Bacteroidota)细菌借助黏附素沿表面滑行:黏附素附着于基底,并在细胞体下方轨道的驱动下沿细胞移动。目前,人们普遍认为该轨道形成一条环绕细胞的单一闭合环。在此,我们采用三维超分辨率追踪技术,对黄杆菌(*Flavobacterium johnsoniae*)中的单个黏附素分子进行追踪,以前所未有的细节刻画其运动。我们的数据推翻了单一闭合环模型的多个方面,显示黏附素沿非重复轨迹移动,这些轨迹会彼此交叉、急转弯,并呈现反向运动和环形路径。我们提出了一种拟杆菌门滑行的新模型:其轨道网络由多条彼此独立运动的开放式丝状结构组成。这种超分子组织形式与 MreB 和 FtsZ 等其他运动性细菌丝状结构相似,提示开放式丝状结构可能是细菌细胞骨架的一种普遍组织原则。

richard.berry{at}physics.ox.ac.uk

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拟杆菌门细菌利用黏附蛋白附着于基底表面,并由细胞体下方的轨道驱动,从而在表面上滑行。目前认为,该轨道在细胞周围构成一个单一的闭合环路。在本研究中,我们利用三维超分辨率技术追踪黄杆菌(Flavobacterium johnsoniae)中的单个黏附蛋白分子,以前所未有的细节表征其运动。我们的数据推翻了单一闭合环路模型的多个方面,表明黏附蛋白沿着非重复轨迹运动,这些轨迹会相互交叉、急转弯,并出现反向运动和环形路径。我们提出了一种拟杆菌门细菌滑行的新模型,其中轨道网络由多个彼此独立运动的开放式丝状结构组成。这种超分子组织形式与 MreB 和 FtsZ 等其他运动性细菌丝状结构相似,提示开放式丝状结构可能是细菌细胞骨架的一种普遍组织原则。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

基金信息(已声明)

英国工程与自然科学研究委员会(EPSRC),EP/S036660/1

欧洲研究理事会(ERC),833713

惠康基金会,317933/Z/24/Z

医学研究委员会(MRC),MR/N013468/1

生物技术与生物科学研究委员会(BBSRC)

版权

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发布于 2026 年 11 月 3 日。

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开放式丝状体轨道驱动拟杆菌门细菌的滑行运动

Helen L Miller、Rachel L Jones、Andreas Kjaer、Simone Coppola、Ben C Berks、Richard M Berry

bioRxiv

2026.11.02.763665

doi:https://doi.org/10.64898/2026.11.02.763665

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开放式丝状体轨道驱动拟杆菌门细菌的滑行运动

Helen L Miller、Rachel L Jones、Andreas Kjaer、Simone Coppola、Ben C Berks、Richard M Berry

bioRxiv

2026.11.02.763665

doi:https://doi.org/10.64898/2026.11.02.763665

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关键词:细菌滑行运动 · 黏附素 · 开放式丝状轨道 · 细菌细胞骨架 · 三维超分辨率追踪 · 拟杆菌门

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.11.02.763665v1?rss=1