一个双重的程序,用于CRP介导的调节在细菌警报 (p) ppGpppp
Li Zhao1, Shi-Yu Zhou1, Yu Fu1
1Lab of Biosystems and Microanalysis, State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, China.
通过控制 (p) pGpp水平,cAMP受体蛋白 (CRP) 作为细菌应激反应的主调节者. 这种双重调控增强了基因表达,并促进了合成电路中的产生.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 细菌生理学 细菌生理学
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- 基因表达和细胞功能依赖于协调的遗传网络调节,特别是在环境变化期间.
- 通过 (p)ppGpp (瓜诺辛四和五) 介导的严格反应对细菌适应至关重要.
- cAMP受体蛋白 (CRP) 是已知的转录调节器,但其在压力下协调基因表达中的作用不太清楚.
研究的目的:
- 确定 (p) pGpp恒温的主调节体,并了解它们在细菌应激反应中的作用.
- 阐明CRP控制关键压力相关基因的转录和翻译的机制.
- 探索CRP介导的调节电路在合成生物学中的应用,以增强生物生产.
主要方法:
- 研究了CRP对 (p) pGpp合成酶/酶基因 (RelA和SpotT) 的直接转录调节.
- 通过对核糖体蛋白S1.1的YfiQ依赖性乙化检查了CRP的非经典翻译调节作用.
- 在合成电路中应用CRP介导双增强 (CMDE),以评估其对代谢物产生的影响.
主要成果:
- 确定CRP是 (p) pGpp恒常的主调节者,在葡萄糖限制下刺激其积累.
- 证明了CRP的双重作用:直接转录激活RelA,SpotT和它本身,并通过S1乙化增强翻译.
- 展示了CMDE创建自我激活反循环的能力,从而在合成电路中稳定增加p-coumaric acid, cinnamic acid和pinosylvin的生产.
结论:
- 通过一种新的双重转录-翻译调节机制,CRP调节细菌的应激反应,影响 (p) pGpp水平.
- 通过CRP介导的双增强 (CMDE) 提供了一个强大的自我激活的反循环,用于稳定的遗传电路激活.
- CMDE为推进基于细胞的生物技术和生物生产应用提供了一个有前途的战略.
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