综述：金黄色葡萄球菌作为研究细菌分裂的新兴模型

这篇综述深入探讨了金黄色葡萄球菌（S. aureus）作为研究革兰阳性球菌分裂机制的新模型，系统阐述了其独特的肽聚糖（PG）合成与降解、分裂平面选择、Z环（FtsZ）动态调控及细胞壁修饰（如磷壁酸WTA/LTA和表面蛋白锚定）的分子机制，为理解球形细菌的形态维持和耐药性（如MRSA中PBP2A的作用）提供了新视角。

　　

细胞壁重塑与分裂机制

金黄色葡萄球菌（S. aureus）的细胞分裂研究揭示了其作为革兰阳性球菌模型的独特价值。与传统研究的杆状细菌（如大肠杆菌E. coli）不同，S. aureus缺乏明显的细胞极性，却通过精密的分子机制实现分裂平面的正交切换。其厚层肽聚糖（PG）由重复的N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）和N-乙酰胞壁酸（MurNAc）构成，通过五甘氨酸（Gly₅
）桥交联，而青霉素结合蛋白（PBP1/PBP3）与SEDS家族蛋白（FtsW/RodA）分别驱动隔膜（septal）和周边（periseptal）PG合成，形成短暂延长的细胞形态。

分裂平面的选择

S. aureus通过两种机制确保分裂平面正交性：核 occlusion蛋白Noc锚定染色体以排除分裂位点，而正调控因子PcdA（一种退化AAA+ ATP酶）与膜曲率感应蛋白DivIVA协作，将FtsZ募集至新分裂位点。有趣的是，删除细胞延伸机器（PBP3-RodA）会导致细胞无法伸长，进而破坏正交分裂模式，表明形态变化是平面选择的关键线索。

Z环动态与PG合成的协同

FtsZ的踏车行为（treadmilling）在分裂起始阶段至关重要，但其持续活动对隔膜合成非必需。GpsB作为中枢调控因子，通过结合FtsZ的C端基序（S/T/N)RxxR(R/K)）增强其GTP酶活性，并协调PBP2/PBP4的定位。此外，新发现的FacZ通过拮抗GpsB维持膜稳定性，而SmdA则可能通过其预测的核酸酶结构域（NERD）参与PG合成机器的招募。

细胞壁修饰的时空调控

磷壁酸（WTA/LTA）和表面蛋白的修饰与分裂过程紧密耦合：

• LTA合成：YpfP生成Glc₂
  -DAG后，LtaS在分裂隔膜处聚合甘油磷酸（Gro-P）单元，其活性受SpsB蛋白酶切割调控，副产物DAG可能促进YSIRK信号肽蛋白（如Spa）的隔膜定向分泌。
• WTA装配：TarO-TarL通路合成聚核糖醇磷酸（Rbo-P）链，经TarGH转运后由LcpA/B整合至PG。GpsB与WTA合成酶TarG的互作提示其在细胞壁组装中的双重角色。
• 表面蛋白锚定：含LPXTG基序的蛋白（如Spa）通过分选酶A（SrtA）共价连接至PG，其隔膜特异性分泌依赖LTA合成的副产物DAG富集。

结论与展望

S. aureus的简化分裂机器（如仅4种PBPs）为研究革兰阳性菌分裂提供了理想模型。未来需探索正交分裂模式如何增强其宿主适应力，并开发模拟感染环境的实验体系以揭示这些机制在致病中的实际意义。