Structure-Activity Relationships of the Competence Stimulating Peptide in Streptococcus mutans Reveal Motifs Critical for Membrane Protease SepM Recognition and ComD Receptor Activation.
Structure-Activity Relationships of the Competence Stimulating Peptide in Streptococcus mutans Reveal Motifs Critical for Membrane Protease SepM Recognition and ComD Receptor Activation.
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DOI：
10.1021/acsinfecdis.8b00115
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发表时间：
2018-09-14
影响因子：
5.3
通讯作者：
Tal-Gan Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bikash CR;Hamry SR;Tal-Gan Y
变形链球菌是一种革兰氏阳性人类病原体，是导致龋齿的主要因素之一，在美国，这种疾病每年造成的经济损失超过1000亿美元。变形链球菌分泌一种由21个氨基酸组成的肽，称为能力刺激肽(21-CSP)，用于在群体感应(QS)过程中评估其种群密度，并启动各种表型，如生物膜形成和细菌素生产。21-CSP被膜结合的蛋白水解酶SEPM加工成活性的18-CSP，然后与COMD受体结合。本研究试图确定连接21-CSP的分子机制：SEPM识别和18-CSP：COMD受体结合，并鉴定具有不同活性谱的QS调节剂。为此，我们对21-CSP和18-CSP中的氨基酸残基进行了系统的替换，并评估了突变类似物调节QS的能力。我们确定了对SEPM识别和COMD受体结合重要的残基。我们的结果从分子水平上揭示了变形链球菌能力QS途径。此外，我们对CSP信号的结构洞察可以用于设计基于QS的抗变形链球菌的抗感染疗法。
Streptococcus mutans is a Gram-positive human pathogen that is one of the major contributors to dental caries, a condition with an economic cost of over $100 billion per year in the United States. S. mutans secretes a 21-amino-acid peptide termed the competence stimulating peptide (21-CSP) to assess its population density in a process termed quorum sensing (QS) and to initiate a variety of phenotypes such as biofilm formation and bacteriocin production. 21-CSP is processed by a membrane bound protease SepM into active 18-CSP, which then binds to the ComD receptor. This study seeks to determine the molecular mechanism that ties 21-CSP:SepM recognition and 18-CSP:ComD receptor binding, and to identify QS modulators with distinct activity profiles. To this end, we conducted systematic replacement of the amino acid residues in both 21-CSP and 18-CSP and assessed the ability of the mutated analogs to modulate QS. We identified residues that are important to SepM recognition and ComD receptor binding. Our results shed light on the S. mutans competence QS pathway at the molecular level. Moreover, our structural insights of the CSP signal can be used to design QS-based anti-infective therapeutics against S. mutans.
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影响因子：
6.4
作者：
Khan R;Rukke HV;Høvik H;Åmdal HA;Chen T;Morrison DA;Petersen FC
通讯作者：
Petersen FC
影响因子：
2
作者：
Hagen SJ;Son M
通讯作者：
Son M
DOI：
10.1038/nrmicro2259
发表时间：
2010-01
期刊：
Nature reviews. Microbiology
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
2.1
作者：
Aspiras, MB;Ellen, RP;Cvitkovitch, DG
通讯作者：
Cvitkovitch, DG
影响因子：
5.4
作者：
Rutherford, Steven T.;Bassler, Bonnie L.
通讯作者：
Bassler, Bonnie L.