Genome-wide mapping of Vibrio cholerae VpsT binding identifies a mechanism for c-di-GMP homeostasis
Genome-wide mapping of Vibrio cholerae VpsT binding identifies a mechanism for c-di-GMP homeostasis
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霍乱弧菌 VpsT 结合的全基因组图谱确定了 c-di-GMP 稳态机制
DOI：
10.1101/2021.10.04.463056
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发表时间：
2021
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通讯作者：
Guest T
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文献类型：
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作者：
Guest T
许多细菌使用环二聚鸟苷一磷酸（c-di-GMP）来控制生活方式的变化。该分子由具有二鸟苷酸环化酶活性的蛋白质合成，通常是从运动行为转变为久坐行为的信号。霍乱弧菌c-di-GMP可通过转录因子VpsT和VpsR发挥作用。这些蛋白共同激活霍乱弧菌形成生物膜所需的基因。在这项工作中，我们绘制了VpsT的全基因组分布，以寻找进一步的调节作用。我们发现VpsT结合23个位点，并识别一个简并的DNA回文序列，其共有序列为5′-W− 5 R −4[CG]− 3 Y − 2 W − 1 W +1 R +2[GC]+3Y+4W+5-3′。VpsT靶向的大多数基因编码与运动性、生物膜形成或c-di-GMP代谢相关的功能。最值得注意的是，VpsT激活编码二鸟苷酸环化酶的VpvABCoperon的表达。这创建了维持细胞内c-di-GMP水平所需的正反馈循环。vpvABC上游关键VpsT结合位点的突变切断了环，c-di-GMP水平相应下降。因此，以及中继c-di-GMP信号，VpsT影响c-di-GMP稳态。
Many bacteria use cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP) to control changes in lifestyle. The molecule, synthesized by proteins having diguanylate cyclase activity, is often a signal to transition from motile to sedentary behaviour. InVibrio cholerae, c-di-GMP can exert its effects via the transcription factors VpsT and VpsR. Together, these proteins activate genes needed forV. choleraeto form biofilms. In this work, we have mapped the genome-wide distribution of VpsT in a search for further regulatory roles. We show that VpsT binds 23 loci and recognises a degenerate DNA palindrome having the consensus 5′-W−5R−4[CG]−3Y−2W−1W+1R+2[GC]+3Y+4W+5-3′. Most genes targeted by VpsT encode functions related to motility, biofilm formation, or c-di-GMP metabolism. Most notably, VpsT activates expression of thevpvABCoperon that encodes a diguanylate cyclase. This creates a positive feedback loop needed to maintain intracellular levels of c-di-GMP. Mutation of the key VpsT binding site, upstream ofvpvABC, severs the loop and c-di-GMP levels fall accordingly. Hence, as well as relaying the c-di-GMP signal, VpsT impacts c-di-GMP homeostasis.
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