Let op! Cell wall under construction:Untangling Bacillus subtilis cell wall synthesis

De vorm van een bacteriële cel wordt bepaald door een celwand die bestaat uit peptidoglycaan (PG). Om PG te synthetiseren is het nodig dat zijn bouwsteen (Lipid II) in het cytoplasma wordt gesynthetiseerd, deze kan dan over het membraan klappen en door penicilline bindende eiwitten (PBP’s) ingebouwd worden in de celwand. De studie van celwand synthese helpt bij het begrijpen van de toenemende bacteriële resistentie tegen bestaande antibiotica en bij het ontwikkelen van nieuwe antibiotica. In dit proefschrift worden drie verschillende onderzoekslijnen beschreven, waarbij de grampositieve, staafvormige Bacillus subtilis is gebruikt als modelorganisme.Als eerste werd de werking van nisine, een lantibiotica dat gaten in de membraan maakt en Lipid II clustert, onderzocht. Onze resultaten laten zien dat deze processen altijd samen gaan. Ten tweede werden de chemische verschillen in de opbouw van de celwand bestudeerd. We hebben laten zien dat de samenstelling van de celwand op de plek waar de bacterie zich deelt, verschilt van de rest van de celwand. De delingsplek is verrijkt met peptidoglycaan dat minder bewerkingen heeft ondergaan. Tot slot werd de functie van de PBP2B PASTA domeinen geanalyseerd. Wij hebben laten zien dat, hoewel t de PASTA domeinen niet nodig zijn voor de lokalisatie van PBP2B, ze wel een rol spelen in celdeling, waarschijnlijk door een interactie met het celdelingseiwit DivIB.The shape of the bacterial cell is determined by a cell wall composed of peptidoglycan (PG). PG synthesis involves the synthesis of its building block (Lipid II) in the cytoplasm, which is flipped over the membrane and incorporated into the cell wall by the Penicillin Binding Proteins (PBPs). The study of cell wall synthesis helps to understand the increased bacterial resistance to current antibiotics, and to develop new antibiotics. In this thesis, three lines of research are worked out, using the Gram-positive rod-shaped organism Bacillus subtilis as a model. The first research line explored the mode of action of nisin, a lantibiotic with a pore-forming capacity, which also clusters Lipid II in the membrane. Our data showed that both processes are linked. The second line studied chemical differences in cell wall composition. We showed that the composition of the division septum differs from the lateral wall, as it is enriched in material that is not yet processed or crosslinked. Finally, the function of the PBP2B PASTA domains was analysed. We showed that although the PASTA domains are not required for PBP2B localization, they do play a role in cell division, most likely by interacting with the cell division protein DivIB