A single sensor controls large variations in zinc quotas in a marine cyanobacterium.
A single sensor controls large variations in zinc quotas in a marine cyanobacterium.
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DOI：
10.1038/s41589-022-01051-1
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发表时间：
2022-08
影响因子：
14.8
通讯作者：
Blindauer CA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mikhaylina A;Ksibe AZ;Wilkinson RC;Smith D;Marks E;Coverdale JPC;Fülöp V;Scanlan DJ;Blindauer CA
海洋蓝藻是全球营养循环中的关键角色，全球营养循环严重依赖金属酶中的痕量金属，包括用于固定二氧化碳和获取磷的锌。在广袤的少营养海洋环流中繁殖的菌株是如何在超低锌浓度下茁壮成长的，目前尚不清楚。利用聚球藻。以WH8102为模型，我们发现其锌敏感蛋白Zur在整体结构和锌敏感部位的位置上与所有已知的细菌Zur蛋白不同。独特的是，聚球藻Zur激活了金属硫蛋白基因的表达，这支持细胞锌配额跨越两个数量级。因此，一个单一的锌传感器有助于锌浓度从微微克分子到微摩尔的增长，并将这一宝贵的资源储存起来。由此产生的在超低锌和过量锌下都能很好地生长的能力，加上整体较低的锌需求，可能有助于聚球藻在全球海洋中的广泛生态分布。海洋蓝藻中的锌敏感蛋白Zur在结构和位置上与其他细菌中的不同，它通过激活金属硫蛋白基因促进了不同锌浓度范围内的生长。
Marine cyanobacteria are critical players in global nutrient cycles that crucially depend on trace metals in metalloenzymes, including zinc for CO2 fixation and phosphorus acquisition. How strains proliferating in the vast oligotrophic ocean gyres thrive at ultra-low zinc concentrations is currently unknown. Using Synechococcus sp. WH8102 as a model we show that its zinc-sensor protein Zur differs from all other known bacterial Zur proteins in overall structure and the location of its sensory zinc site. Uniquely, Synechococcus Zur activates metallothionein gene expression, which supports cellular zinc quotas spanning two orders of magnitude. Thus, a single zinc sensor facilitates growth across pico- to micromolar zinc concentrations with the bonus of banking this precious resource. The resultant ability to grow well at both ultra-low and excess zinc, together with overall lower zinc requirements, likely contribute to the broad ecological distribution of Synechococcus across the global oceans. The zinc-sensor protein Zur in a marine cyanobacterium is distinct from those in other bacteria in structure and location of its sensory zinc site, and facilitates growth across a range of zinc concentrations via activation of a metallothionein gene.
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影响因子：
5.2
作者：
Barnett JP;Millard A;Ksibe AZ;Scanlan DJ;Schmid R;Blindauer CA
通讯作者：
Blindauer CA
DOI：
10.1093/bioinformatics/btr064
发表时间：
2011-04-01
期刊：
Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子：
--
作者：
Grant CE;Bailey TL;Noble WS
通讯作者：
Noble WS
影响因子：
4.4
作者：
Brahamsha, B
通讯作者：
Brahamsha, B
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
2.9
作者：
JEFFERSON, JR;HUNT, JB;GINSBURG, A
通讯作者：
GINSBURG, A