Interconversion between bound and free conformations of LexA orchestrates the bacterial SOS response.
Interconversion between bound and free conformations of LexA orchestrates the bacterial SOS response.
复制标题
DOI：
10.1093/nar/gkr265
复制
发表时间：
2011-08
影响因子：
14.9
通讯作者：
Zgur-Bertok D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Butala M;Klose D;Hodnik V;Rems A;Podlesek Z;Klare JP;Anderluh G;Busby SJ;Steinhoff HJ;Zgur-Bertok D
细菌 SOS 反应对于基因组的维持至关重要，并且还调节抗生素耐药性并控制被称为持续细胞的细胞亚群的多药耐受性。在大肠杆菌中，SOS 系统由二聚体 LexA 转录阻遏蛋白与诱导剂（活性 RecA 丝）的相互作用控制，RecA 丝在 DNA 损伤位点形成并激活 LexA 进行自我切割。我们的目的是了解任何染色体位置的 RecA 丝形成如何诱导 SOS 系统，这可以解释 SOS 基因诱导精确计时的机制。在这里，我们表明，通过与特定的 DNA 操纵子靶标结合，可以阻止 LexA 阻遏物的受刺激自我裂解。使用脉冲电子顺磁共振波谱进行距离测量表明，在未结合的 LexA 中，DNA 结合域采样了不同的构象。当 LexA 与操作员目标结合时，会捕获这些构象之一，这会阻止 RecA 的相互作用。因此，未结合的 LexA 的构象灵活性是建立协调的 SOS 响应的关键要素。我们表明，虽然 LexA 与操作者表现出不同的解离速率，但它与 DNA 目标位点的相互作用极其迅速。 LexA 活性的调节改变了细菌群体中持久细胞的出现。
The bacterial SOS response is essential for the maintenance of genomes, and also modulates antibiotic resistance and controls multidrug tolerance in subpopulations of cells known as persisters. In Escherichia coli, the SOS system is controlled by the interplay of the dimeric LexA transcriptional repressor with an inducer, the active RecA filament, which forms at sites of DNA damage and activates LexA for self-cleavage. Our aim was to understand how RecA filament formation at any chromosomal location can induce the SOS system, which could explain the mechanism for precise timing of induction of SOS genes. Here, we show that stimulated self-cleavage of the LexA repressor is prevented by binding to specific DNA operator targets. Distance measurements using pulse electron paramagnetic resonance spectroscopy reveal that in unbound LexA, the DNA-binding domains sample different conformations. One of these conformations is captured when LexA is bound to operator targets and this precludes interaction by RecA. Hence, the conformational flexibility of unbound LexA is the key element in establishing a co-ordinated SOS response. We show that, while LexA exhibits diverse dissociation rates from operators, it interacts extremely rapidly with DNA target sites. Modulation of LexA activity changes the occurrence of persister cells in bacterial populations.
登录
查看更多内容
影响因子：
16.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
4.8
作者：
Kristan, K;Podlesek, Z;Anderluh, G
通讯作者：
Anderluh, G
影响因子：
64.5
作者：
Kohanski, Michael A.;Dwyer, Daniel J.;Collins, James J.
通讯作者：
Collins, James J.
影响因子：
3.5
作者：
Butala, Matej;Hodoscek, Milan;Zgur-Bertok, Darja
通讯作者：
Zgur-Bertok, Darja
影响因子：
5.4
作者：
Kristan, Katarina;Viero, Gabriella;Anderluh, Gregor
通讯作者：
Anderluh, Gregor