细菌Cpx双组分信号转导系统应对外界环境变化的响应调节机制研究进展

细菌能够在其他微生物无法生存的环境中生长,必然具有更加强大的适应外界环境的能力.细胞信号转导的效率决定了细菌对外界刺激做出应答反应的速率和能力.双组分调控系统是维持细菌在压力环境中存活的重要结构.Cpx双组分信号转导系统是革兰氏阴性菌中普遍存在的双组分调控系统之一,在响应外界环境变化并做出适应性反应的过程中起着主要作用...     

金黄色葡萄球菌基因调节系统研究进展

金黄色葡萄球菌是人类的一种重要病原菌,可以引起许多临床表现不同的感染性疾病。它所致感染的多样性和严重度取决于不同毒力因子的协同表达,而这些数量众多的毒力因子的表达会受到不同调节系统的控制,同时这些调节系统之间也存在着复杂的相互作用关系。这些基因调节系统主要有两大类：一类是双组分信号转导系统（如Agr、SaeRS、SrrAB、ArlSR、LytRS、WalKR）;另一类是转录因子f如Sar、Rot、MgrA、SigmaB）。它们的协同作用有助于金黄色葡萄球菌对外界环境信号做出反应,调节致病过程中毒力因子在不同情况下的表达。     

肠杆菌科细菌的Rcs信号转导系统——毒力、应激

Rcs是肠杆菌科细菌中的一种复杂的双组分信号转导系统,能调节细菌荚膜异多糖酸合成,以及细菌鞭毛基因、抗酸性基因等的表达。Rcs不同于典型的双组分系统,其由3个蛋白构成,磷酸转移过程分3步进行。不同细菌中的Rcs功能有所区别,主要为调控细菌的毒力和应激。本文在简单介绍细菌双组分信号转导系统的基础上,重点对肠杆菌科细菌Rcs的组成、功能及磷酸转移机制进行综述。     

葡萄球菌呼吸相关双组分系统SrrAB研究进展

葡萄球菌呼吸相关双组分系统SrrAB能感应外界O2浓度,并将信号传至胞内,调控下游基因的转录,以应对外界环境的变化。有研究表明,金黄色葡萄球菌SrrAB在有氧条件下促进毒力因子的表达,抑制生物膜的形成;在厌氧条件下抑制毒力因子的表达,促进生物膜的形成。另外,在有氧及厌氧条件下,金黄色葡萄球菌SrrAB调控生长代谢的途径也不一致。表皮葡萄球菌中也存在类似的双组分系统SrrAB,且与金黄色葡萄球菌SrrAB具有较高同源性,但目前尚不清楚两者在生长代谢及毒力调控方面的异同。结合课题组研究工作,简要综述葡萄球菌SrrAB的调控机制,着重比较其在有氧及厌氧条件下的调控差异,这对临床诊治葡萄球菌引起的感染具有一定的借鉴意义。     

洛蒙德链霉菌S015中cutR/cutS双组分调控系统对洛蒙真菌素合成的调控

【背景】cutR/cutS双组分调控系统在链霉菌次级代谢过程中起重要作用。【目的】通过同源重组的方法在野生型S015菌株中分别敲除cutR和cutS,构建单基因缺失突变株,研究cutR/cutS双组分调控系统对洛蒙真菌素合成的调控。【方法】对突变株及野生型菌株的发酵产物进行高效液相色谱法(Highperformanceliquidchromatography,HPLC)分析,通过qPCR测定基因表达量的变化。【结果】HPLC产物分析发现,S015Δcut R和S015Δcut S中洛蒙真菌素产量分别达到了128.1±26.4 mg/L和61.8±4.5 mg/L,分别为野生型S015产量的11.5倍和5.5倍。qPCR检测发现,S015ΔcutR突变株中lomo14、lomo10、lphzB、lphzC、lphzE和lphzG的表达量分别达到野生型的1 151.7±88.8、110.5±5.8、129.3±7.7、380.2±34.6、348.2±42.1和299.8±38.2倍;S015ΔcutS突变株中lomo14、lomo10、lphzB、lphzC、lphzE和lphzG的表达量分别达到野生型的4.3±0.5、2.2±0.2、9.3±0.9、10.3±0.6、20.7±1.5和20.4±0.8倍。【结论】cutR/cutS双组分调控系统在洛蒙德链霉菌的洛蒙真菌素合成过程中对其合成途径核心基因和侧链修饰基因的表达有抑制作用,从而抑制其合成。     

乳酸菌双组分信号转导系统

乳酸菌广泛应用于食品发酵工业中,其中有些菌种是重要的益生菌.乳酸菌中存在着双组分信号转导系统,参与乳酸菌的多种生理生化过程,是其代谢活动的重要调控机制.本文就双组分信号转导系统的组成、作用机制、类型、特点以及乳酸菌中双组分信号转导系统作一综述.     

VicRK(YycFG)双组分调节系统

细菌双组分调节系统,或称之为双组分信号转导系统,是细菌感应外界多变环境,维持自身存活和生长繁衍的重要感应系统.在这些调节系统中,最早发现于枯草芽孢杆菌的VicRK(YycFG)系统因与细胞存活密切相关而倍受关注.该系统存在于少数低G+C含量的革兰氏阳性菌中,包括金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌等致病菌,高度保守.许多证据显示,VicRK(YycFG)具有调控细胞壁合成与代谢、胞膜完整、细胞分裂、脂类代谢、多糖合成与被膜形成以及细菌毒力等多种功能,参与细胞的生长、分裂与感染.该系统异常可导致细菌生活力严重下降,甚至死亡,因而成为防治该类病原菌的重要靶标.     

植物病原细菌毒性调控网络的研究进展

植物病原细菌通过复杂和精细的全局性调控网络来协调多个层面的毒性决定因子。在不同的植物病原细菌中,这些全局性的毒性调控网络控制着细菌的侵染策略、存活以及在面临寄主植物防卫系统的互作环境中实现成功侵染的病程。本文详细分析了植物病原细菌4个重要属(假单胞菌属、果胶杆菌属、黄单胞菌属和雷尔氏菌属)的模式病原菌主要的毒性调控系统,包括群体感应系统、双组分调控系统、转录激活调控子以及转录后、翻译后的调控机制。在此基础上,重点评价了一些模式菌株全局性毒性调控机制的异同点,总结了一些最新的研究进展,并绘制了精细的网络调控图。这些分析表明,虽然一些相同的调控系统控制着病原菌的毒性,但是在不同种以及种下的亚种或者致病变种中这些调控机制功能各异,对于病原菌全毒性的贡献也存在着明显的差异。     

乳酸菌双组分信号转导系统研究进展

乳酸菌中存在着一种重要的调控机制--双组分信号转导系统,它可以通过调控乳酸菌的多种生理生化过程来适应外界环境的变化.就双组分信号转导系统的组成、作用机制以及乳酸菌中调控耐酸机制、细菌素的合成和黏性吸附等生理过程的双组分信号转导系统作一综述.     

病原细菌致病性基因表达的环境调控

病原细菌致病性基因表达的环境调控胡稳奇（湖南省生物研究所长沙４４０００６）细菌是动物、植物乃至人类的重要致病微生物,可以引起人类的许多烈性和急性传染病,如鼠疫、霍乱、伤寒和传染性痢疾等。病理学家很久以前就注意到,病原细菌引起致病,是病原、行主及环境条...     

双组分系统——细胞识别渗透胁迫信号的感应器

双组分系统是广泛存在于原核和真核细胞中的信号转导系统.主要由组氨酸蛋白激酶(HPK)和响应调节蛋白(RR)两个组分组成. 双组分系统信号通路一般包括信号的输入、HPK自身磷酸化、RR磷酸化、信号输出等环节.对双组分系统信号转导机制及其在渗透胁迫信号识别和传导中的作用进行了综述.     

Phosphorelay control of phycobilisome biogenesis during complementary chromatic adaptation

For some cyanobacteria, the spectral distribution of light in the environment regulates the synthesis of specific polypeptides of the phycobilisome or light harvesting antenna complex. This process, called complementary chromatic adaptation, is controlled by a complex type of two component regulatory system. In such pathways, phosphorelay typically occurs through two histidine and two aspartate residues. Generation and complementation of mutants in CCA have uncovered three elements of this pathway, a putative sensor, RcaE, and two response regulators, RcaC and RcaF. RcaC, a large response regulator, contains two input domains, a DNA binding motif and a putative histidine phosphoacceptor domain. RcaF is a small response regulator and apparently lacks an output domain. Ordering of the pathway components has placed RcaE before RcaF, and RcaF before RcaC. This phosphorelay circuitry is novel because it has, instead of four, at least five potential phosphoacceptor domains for signal transduction.     

Mutational analysis of dimeric linkers in peri- and cytoplasmic domains of histidine kinase DctB reveals their functional roles in signal transduction

Membrane-associated histidine kinases (HKs) in two-component systems respond to environmental stimuli by autophosphorylation and phospho-transfer. HK typically contains a periplasmic sensor domain that regulates the cytoplasmic kinase domain through a conserved cytoplasmic linker. How signal is transduced from the ligand-binding site across the membrane barrier remains unclear. Here, we analyse two linker regions of a typical HK, DctB. One region connects the first transmembrane helix with the periplasmic Per-ARNT-Sim domains, while the other one connects the second transmembrane helix with the cytoplasmic kinase domains. We identify a leucine residue in the first linker region to be essential for the signal transduction and for maintaining the delicate balance of the dimeric interface, which is key to its activities. We also show that the other linker, belonging to the S-helix coiled-coil family, plays essential roles in signal transduction inside the cell. Furthermore, by combining mutations with opposing activities in the two regions, we show that these two signalling transduction elements are integrated to produce a combined effect on the final activity of DctB.