Structural Basis for Virulence Activation of Francisella tularensis.
Structural Basis for Virulence Activation of Francisella tularensis.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2020.10.035
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发表时间：
2021-01-07
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Schumacher MA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Travis BA;Ramsey KM;Prezioso SM;Tallo T;Wandzilak JM;Hsu A;Borgnia M;Bartesaghi A;Dove SL;Brennan RG;Schumacher MA
土拉热弗朗西斯菌（Francisella tularensis，Ft）是已知的最具感染性的病原体之一。Ft毒力受转录调节因子的独特组合控制：MglA-SspA异源二聚体PigR和应激信号ppGpp。MglA-SspA与σ70相关的RNAP全酶（RNAPσ70）组装，形成毒力特异性聚合酶。这些因子激活弗朗西斯菌致病岛（FPI）基因表达，这是毒力所必需的，但机制尚不清楚。本文报道了FtRNAPσ70-promoter-DNA、FtRNAPσ70-（MglA-SspA）-promoter-DNA和FtRNAPσ70-（MglA-SspA）-ppGpp-PigR-promoter-DNA的冷冻电镜结构。结构和遗传分析表明，MglA-SspA促进σ70与DNA结合以调节毒力和毒力增强基因。我们的大肠杆菌RNAPσ70-同源二聚体EcSspA结构表明这是一个通用的SspA转录调控机制。引人注目的是，我们的FtRNAPσ70-（MglA-SspA）-ppGpp-PigR-DNA结构揭示了ppGpp与MglA-SspA的结合将PigR拴系到启动子。PigR又将FtRNAP α CTD募集到DNA UP元件。因此，这些研究揭示了Ft致病的独特机制，涉及毒力特异性RNAP，其采用两种基于（MglA-SspA）的策略来激活毒力基因。
The bacterium, Francisella tularensis (Ft), is one of the most infectious agents known. Ft virulence is controlled by a unique combination of transcription regulators: the MglA-SspA heterodimer, PigR, and the stress signal, ppGpp. MglA-SspA assembles with the σ70-associated RNAP holoenzyme (RNAPσ70), forming a virulence-specialized polymerase. These factors activate Francisella pathogenicity island (FPI) gene expression, which is required for virulence, but the mechanism is unknown. Here we report FtRNAPσ70-promoter-DNA, FtRNAPσ70-(MglA-SspA)-promoter-DNA and FtRNAPσ70-(MglA-SspA)-ppGpp-PigR-promoter-DNA cryo-EM structures. Structural and genetic analyses show MglA-SspA facilitates σ70 binding to DNA to regulate virulence and virulence-enhancing genes. Our Escherichia coli RNAPσ70-homodimeric EcSspA structure suggests this is a general SspA-transcription regulation mechanism. Strikingly, our FtRNAPσ70-(MglA-SspA)-ppGpp-PigR-DNA structure reveals ppGpp binding to MglA-SspA tethers PigR to promoters. PigR in turn recruits FtRNAP αCTDs to DNA UP elements. Thus, these studies unveil a unique mechanism for Ft pathogenesis involving a virulence-specialized RNAP that employs two (MglA-SspA)-based strategies to activate virulence genes.
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DOI：
10.1093/bioinformatics/btu638
发表时间：
2015-01-15
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Anders S;Pyl PT;Huber W
通讯作者：
Huber W
影响因子：
3.7
作者：
Cuthbert BJ;Brennan RG;Schumacher MA
通讯作者：
Schumacher MA
影响因子：
3.2
作者：
Badger, JL;Miller, VL
通讯作者：
Miller, VL
影响因子：
6.7
作者：
Charity JC;Blalock LT;Costante-Hamm MM;Kasper DL;Dove SL
通讯作者：
Dove SL
影响因子：
5.2
作者：
Bröms JE;Sjöstedt A;Lavander M
通讯作者：
Lavander M