ペプチドーグリカンの非線形ストレス軟化作用は,細菌細胞形状ホメオスタシスを媒介する

科学分野:

• 細胞生物学 細胞生物学
• バイオフィジックス 生物物理学
• マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

• 棒状のバクテリアはアニソトロピカルに伸び,周囲の細胞壁を強化します.
• 恒常的な幅の成長のための特定のアニソトロピーの度合いを制御するメカニズムは不明である.

研究 の 目的:

• バチルス・サブティリスの細胞壁の機械的性質を調査する.
• これらの性質が成長中に細胞の幅を一定に保つのにどのように貢献するのかを判断する.
• 細胞幅ホメオスタシスの規制メカニズムを特定する.

主な方法:

• 細胞壁の機械的性質の超高解像度測定.
• 弾性に基づく理論モデリング.
• 細胞幅の適応中のダイナミックな測定.

主要な成果:

• バシルス・サブティリスの細胞壁は,非線形的なストレス硬化と周りのストレス軟化を示しています.
• 成長の過程で,細胞壁は急性非線形性 (軟化) のポイントまで膨らみます.
• ネガティブフィードバックシステムは,細胞内圧と臨界非線形圧を調節することによって細胞幅を調節します.

結論:

• 細菌の細胞壁は,エキゾチックな機械的性質を持つ適応性のある材料として機能します.
• これらの特性は,細胞形態変異の精密な制御と恒常的な幅の成長のために設計されています.
• ホメオスタティック・フィードバック・システムは,細胞幅の堅固な調節を保証する.