通过二次通道进行调节 - - 在转录过程中对ppGpp-DksA协同作用的结构框架
Anna Perederina1, Vladimir Svetlov, Marina N Vassylyeva
1Cellular Signaling Laboratory, Mikazuki-cho, Sayo, Hyogo 679-5148, Japan.
DksA蛋白对通过ppGpp进行细菌转录调节至关重要. DksA与ppGpp合作,控制RNA聚合酶活性,从而影响基因表达.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 细菌转录法规 细菌转录法规
背景情况:
- 细菌转录是由警报激素瓜诺辛四酸盐 (ppGpp) 调节的.
- ppGpp与其催化部位附近的RNA聚合酶 (RNAP) 相互作用,以调节转录.
- 调控蛋白在ppGpp中介控制中的确切作用仍在调查中.
研究的目的:
- 阐明DksA蛋白在ppGpp依赖的细菌转录调节中的作用.
- 确定DksA-ppGpp与RNAP相互作用的结构基础.
- 研究DksA结合的功能后果及其与ppGpp的相互作用.
主要方法:
- 进行X射线晶体学以确定大肠杆菌DksA.的2.0 Å分辨率结构.
- 生物化学分析以评估DksA对转录延长和启动的影响.
- 局部定向的突变发生,以替代DksA.中保存的阿斯巴酸盐残留物.
主要成果:
- DksA结构揭示了一个球状域和一个类似于转录切割因子GreA.A.的卷轴-卷轴区域.
- DksA的卷状线圈可能插入到RNAP二次通道中,通过保存的阿斯巴酸盐残留物协调ppGpp和Mg2+.
- DksA直接结合RNAP,增强ppGpp对启动的影响,并影响转录延长不同于GreA.
- 突变保存的酸残留物取消了DksA和ppGpp之间的协同效应.
结论:
- DksA是细菌中ppGpp依赖转录调节的关键组成部分.
- 该RNAP二级通道作为转录调节因子的共同入口点,如DksA.
- DksA通过对ppGpp的直接相互作用和协调来稳定ppGpp-RNAP复合体.
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