نظام مين

يسمح أحد نماذج تكوين حلقة Z بتكوينها فقط بعد إشارة مكانية معينة تُخبر الخلية بأنها كبيرة بما يكفي للانقسام. ^{[ 3 ]} يمنع نظام MinCDE بلمرة FtsZ بالقرب من أجزاء معينة من الغشاء البلازمي. يتمركز MinD على الغشاء فقط عند قطبي الخلية، ويحتوي على إنزيم ATPase ونطاق ربط ATP. لا يستطيع MinD الارتباط بالغشاء إلا عندما يكون في هيئته المرتبطة بـ ATP. بمجرد تثبيته، يتبلمر البروتين، مما يؤدي إلى تكوين تجمعات من MinD. ترتبط هذه التجمعات ببروتين آخر يُسمى MinC ، ثم تُفعّله، والذي لا يكون نشطًا إلا عند ارتباطه بـ MinD. ^{[ 4 ]} يعمل MinC كمثبط لـ FtsZ، مما يمنع بلمرته. يمنع التركيز العالي لمثبط بلمرة FtsZ عند القطبين، FtsZ من بدء الانقسام في أي مكان آخر غير منتصف الخلية. ^{[ 5 ]}

يُساهم بروتين MinE في منع تكوّن مُركّبات MinCD في منتصف الخلية. يُشكّل MinE حلقةً قرب كل قطب من أقطاب الخلية، وهذه الحلقة تختلف عن حلقة Z. بدلاً من ذلك، يُحفّز MinE إطلاق MinD من الغشاء عن طريق تنشيط إنزيم ATPase الخاص به. يؤدي هذا إلى تحلّل جزيء ATP المرتبط بـ MinD، مما يمنعه من الارتباط بالغشاء.

يمنع بروتين MinE تكوّن معقد MinD/C في المركز، ولكنه يسمح له بالبقاء عند القطبين. بمجرد تحرر معقد MinD/C، يُصبح MinC غير نشط، مما يمنعه من تعطيل FtsZ. ونتيجةً لذلك، يُضفي هذا النشاط خصوصيةً إقليميةً على تموضع بروتين Min. ^{[ 6 ]} وبالتالي، لا يمكن أن يتكوّن FtsZ إلا في المركز، حيث يكون تركيز المُثبِّط MinC في حده الأدنى. تؤدي الطفرات التي تمنع تكوّن حلقات MinE إلى امتداد منطقة MinCD إلى ما وراء المناطق القطبية، مما يمنع FtsZ من التبلمر والانقسام الخلوي. ^{[ 7 ]} يتطلب MinD خطوة تبادل نيوكليوتيدات لإعادة الارتباط بـ ATP حتى يتمكن من إعادة الارتباط بالغشاء بعد تحرر MinE. ينتج عن الفاصل الزمني دورية في ارتباط Min، مما قد يُقدّم أدلةً على وجود إشارة زمنية مرتبطة بإشارة مكانية. تُظهر الملاحظات في الجسم الحي أن تذبذب بروتينات Min بين قطبي الخلية يحدث كل 50  ثانية تقريبًا. ^{[ ٨ ]} مع ذلك، فإن تذبذب بروتينات Min ليس ضروريًا لجميع أنظمة انقسام الخلايا البكتيرية. فقد ثبت أن بكتيريا Bacillus subtilis تمتلك تراكيز ثابتة من MinC وMinD عند قطبي الخلية. ^{[ ٩ ]} لا يزال هذا النظام يربط حجم الخلية بقدرتها على تكوين حاجز عبر FtsZ والانقسام.

تمت محاكاة السلوك الديناميكي لبروتينات Min في المختبر باستخدام طبقات ثنائية اصطناعية من الدهون، ^{[ 10 ]} مع تركيب دهني متفاوت ^{[ 11 ]} وهندسة حصر مختلفة ^{[ 12 ]} كمحاكاة لغشاء الخلية. كان النمط الأول الذي تمت محاكاته عبارة عن موجات حلزونية من MinD تتبعها MinE، ^{[ 13 ]} تلاها محاكاة موجات من البروتينات الثلاثة جميعها، MinD وMinE وMinC. ^{[ 14 ]} ومن المهم أن MinD وMinE يمكنهما التنظيم الذاتي في مجموعة واسعة من الأنماط اعتمادًا على ظروف التفاعل. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

يلزم إجراء دراسات إضافية لتوضيح مدى الإشارات الزمنية والمكانية التي تسمح بها هذه الوظيفة البيولوجية. وقد أتاحت هذه الأنظمة المختبرية إمكانية الوصول غير المسبوقة إلى خصائص مثل أوقات الإقامة والحركة الجزيئية.