霍乱细菌使用特定分子酸逃避不利条件

“这些发现加深知识的细菌行为和可能影响细菌种类的发展策略来操纵或控制细菌感染,”菲利普说静脉,Umea大学分子生物学系教授。

结果公布了一个新的角色在stress-driven分子酸细菌趋化性。使用最先进的技术研究人员发现了一个以前无特征的化学感受器,MCPDRK,具体D-Arginine和D-Lysine。这些分子酸作为有毒物质的双重功能和压力信号显示在微生物群落形成的过程中发挥了作用和影响利基选择。bet188真人

趋化作用,细菌的能力来应对环境因素和浏览他们的环境,是一个普遍现象,仍然是部分理解。而核心组件在细菌趋化性的途径是守恒的,具体的信号触发趋化反应在很大程度上仍不明。这使得很难解开的潜在因素决定细菌导航向有利的环境或逃避不利条件。

在l -氨基酸作为信号分子的作用已进行了广泛的调查,d同行在趋化作用的精确功能在很大程度上仍是个未知数。这些有趣的分子,产生l -氨基酸消旋酶酶,发挥多元化和特定的角色在不同的细胞过程,包括细胞壁的形成,生物膜稳定,孢子萌发,interbacterial交互。

霍乱弧菌,海洋细菌引起的急性腹泻病霍乱、分子释放高浓度的酸到环境中。然而,他们的特定的角色在细菌的行为仍未开发。在这项研究中,研究人员发现,突变体不产生细胞外分子酸表现出减少游泳能力。深入调查指出D-Arginine和D-Lysine排斥趋化信号。

“这种细菌有非常复杂的趋化性系统包括至少45化学感受器。因此,我们在战略上采用二维热蛋白质组分析,而不是常用的诱变方法。这种策略让我们有效的屏幕和识别特定的化学感受器负责D-Arginine D-Lysine感应,我们叫MCPDRK”说Oihane Irazoki mim项目,实验室感染分子医学瑞典于默奥大学的这项研究的第一作者。

感觉蛋白质在复杂的结构特征与分子酸允许识别的关键配体结合残留物和预测功能orthologues在其他物种。

“虽然我们的研究主要集中在霍乱弧菌MCPDRK是守恒的几个物种之一,但其特异性D-Arginine D-Lysine似乎被限制在那些转录与广谱消旋酶的受体。因此,这些发现其他细菌物种的适用性需要额外的调查,“说Oihane Irazoki。

这项研究的一个关键发现就是D-Arginine的多方面的作用在塑造微生物群落的生物多样性和结构动力学。bet188真人一方面,它作为一种机制来清除潜在的竞争者的环境,而另一方面,协调社区的迁移更有利的生态位。霍乱弧菌已经逐步形成了一种“战斗和逃跑”战略,其中基因编码D-Arginine化学感受器和广谱消旋酶负责分子酸生产同步定位在一个操纵子。更有趣的是,这种安排是由应力σ因子控制的橡胶操作。通过同步D-Arginine及其相应的MCP的生产,霍乱弧菌建立一个高效的逆境应答机制,同时防止徒劳的激活的有利条件。

“对未来的一个显而易见的问题将细菌是如何整合一些分子酸信号作为一个混乱的网络环境的一部分趋化现象的线索和受体。理解这个决策提供更深入的洞察分子酸的生态重要性使细菌适应压力,”菲利普静脉教授总结到。

参考:Irazoki O,后发现J,阿尔瓦雷斯L,分子等人酸信号stress-dependent霍乱弧菌失控反应。Nat Microbiol。2023年。doi:10.1038 / s41564 - 023 - 01419 - 6

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