在Acinetobacter baumannii中, (p) p Gpp驱动的外膜囊泡形成的微调调节
Sunyong Han1, Jihyeon Min1, Yerim Park1
1Laboratory of Molecular Environmental Microbiology, Department of Environmental Science and Ecological Engineering, Korea University, Seoul, Korea.
细菌的瓜诺辛四酸盐 ((p)ppGpp) 水平极大地调节了Acinetobacter baumannii的膜重塑和外膜囊泡的产生. 微调 (p) pGpp度对于保持细胞外完整性和适当的蛋白质定位至关重要.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 分子生物学分子生物学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 已知瓜诺辛四酸盐 ((p)ppGpp) 在调节细胞质蛋白质中的作用,但其对膜重塑的影响尚不清楚.
- 信号识别粒子 (SRP) 依赖的蛋白质转位涉及GTPase组件,如FtsY和Ffh,这些组件可以通过 (p) pGpp进行调节.
研究的目的:
- 为了研究 (p)ppGpp对膜重塑和外膜囊泡 (OMV) 生产在Acinetobacter baumannii的影响.
- 阐明 (p) pGpp水平与细胞包膜完整性之间的关系,包括蛋白质定位.
主要方法:
- 在Acinetobacter baumannii ΔrelA和 ΔrelA/ΔspoT突变菌株中使用西兰花RNA阿帕特马和PyDPA量化 (p) pGpp水平.
- 通过电子显微镜分析OMV的产生,细胞外的完整性以及使用西式抹杀和蛋白质组分析的蛋白质局部化.
- 使用CRISPR干扰 (CRISPRi) 系统精确调节 (p) pGpp水平.
主要成果:
- 观察到 (p) pGpp水平的逐步降低:野生类型 > ΔrelA > ΔrelA/ΔspoT.
- 在ΔrelA菌株中,中间 (p)ppGpp水平增加了OMV的产量,而在ΔrelA/ΔspoT菌株中,OMV的产量减少,这表明存在非线性关系.
- 电子显微镜检测出DrelA突变体的外膜破坏和OMV形成,与DrelA/ΔspoT突变体的完整外膜形成鲜明对比.
- 蛋白质组分析发现,在ΔrelA菌株中,ΔrelA/ΔspoT和SRP依赖的内膜蛋白 (NuoB, NuoL, TolA) 在内膜积聚了OmpA.
结论:
- 细菌的 (p) pGpp水平是膜蛋白结合和细胞外完整性的关键调节者,在Acinetobacter baumannii.
- 精确调整 (p) pGpp度对于调节细菌表型至关重要,包括OMV生产和膜稳定性.
- (p) ppGpp影响SRP依赖蛋白的转位和局部化,影响整个膜重塑.
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