Chemotactic signaling via carbohydrate phosphotransferase systems in Escherichia coli
Chemotactic signaling via carbohydrate phosphotransferase systems in Escherichia coli
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大肠杆菌中碳水化合物磷酸转移酶系统的化学信号传导
DOI：
10.1073/pnas.1205307109
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sourjik V
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Neumann S;Grosse K;Sourjik V
趋化性允许细菌遵循营养、环境刺激和信号分子的梯度，优化细菌的生长和存活。大肠杆菌长期以来一直是细菌趋化性的模型，其趋化性途径的核心信号处理被很好地理解。然而，迄今为止，大多数研究都集中在趋化信号传导的一个分支，其中配体结合到跨膜化学感受器的周质感觉结构域并诱导构象变化，该构象变化被跨膜转导以调节受体相关激酶CheA的活性。在这里，我们定量描述了趋化信号的另一个受体非依赖性分支，该分支与通过磷酸转移酶系统（PTSs）大家族的糖摄入有关。使用在体内表征的细胞内信号和蛋白质相互作用，我们表明，从细胞质PTS组件的信号被直接传输到感觉复合物形成的化学感受器，CheA和适配器蛋白CheW。我们进一步得出结论，尽管不同模式的传感，PTS和受体介导的信号有类似的调节效果的感觉复合体的构象。因此，两种类型的信号变得整合，并经历共同的下游处理，包括甲基化依赖性适应。我们建议，这种模式的信号是必不可少的有效的趋化PTS基板，可能是常见的大多数细菌。
Chemotaxis allows bacteria to follow gradients of nutrients, environmental stimuli, and signaling molecules, optimizing bacterial growth and survival.Escherichia colihas long served as a model of bacterial chemotaxis, and the signal processing by the core of its chemotaxis pathway is well understood. However, most of the research so far has focused on one branch of chemotactic signaling, in which ligands bind to periplasmic sensory domains of transmembrane chemoreceptors and induce a conformational change that is transduced across the membrane to regulate activity of the receptor-associated kinase CheA. Here we quantitatively characterize another, receptor-independent branch of chemotactic signaling that is linked to the sugar uptake through a large family of phosphotransferase systems (PTSs). Using in vivo characterization of intracellular signaling and protein interactions, we demonstrate that signals from cytoplasmic PTS components are transmitted directly to the sensory complexes formed by chemoreceptors, CheA and an adapter protein CheW. We further conclude that despite different modes of sensing, the PTS- and receptor-mediated signals have similar regulatory effects on the conformation of the sensory complexes. As a consequence, both types of signals become integrated and undergo common downstream processing including methylation-dependent adaptation. We propose that such mode of signaling is essential for efficient chemotaxis to PTS substrates and may be common to most bacteria.
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细菌趋化性的引诱剂浓度范围以及在此范围内的响应阈值和大小
DOI：
--
发表时间：
1973
期刊：
The Journal of General Physiology
影响因子：
--
作者：
R. Mesibov;G. Ordal;J. Adler
通讯作者：
J. Adler
影响因子：
7.5
作者：
Sourjik, Victor;Wingreen, Ned S.
通讯作者：
Wingreen, Ned S.
影响因子：
3.5
作者：
CHEREPANOV, PP;WACKERNAGEL, W
通讯作者：
WACKERNAGEL, W
影响因子：
2.8
作者：
Greer-Phillips, SE;Alexandre, G;Zhulin, IB
通讯作者：
Zhulin, IB
细菌对氧和磷酸转移酶底物趋化的新感觉适应机制。
DOI：
10.1073/pnas.79.1.11
发表时间：
1982
影响因子：
11.1
作者：
M. Niwano;B. L. Taylor
通讯作者：
B. L. Taylor