Differential synthesis of novel small protein times Salmonella virulence program.
Differential synthesis of novel small protein times Salmonella virulence program.
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DOI：
10.1371/journal.pgen.1010074
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发表时间：
2022-03
期刊：
影响因子：
4.5
通讯作者：
Groisman EA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Salvail H;Choi J;Groisman EA
操纵子中的基因组织使得功能相关基因的协调转录和细胞过程的有效控制成为可能。通常，操纵子被转录为多顺反子 mRNA，并翻译成相应的蛋白质。在这里，我们鉴定了一个转录为两个 mRNA 的双顺反子操纵子，但只有一个允许两个基因的翻译。我们确定新基因 ugtS 与毒力基因 ugtL 形成操纵子，ugtL 是鼠伤寒沙门氏菌主要毒力调节系统 PhoP/PhoQ 的激活剂。只有较长的 ugtSugtL mRNA 携带 ugtS 核糖体结合位点，因此允许 ugtS 翻译。在巨噬细胞内部，允许两个基因翻译的ugtSugtL mRNA种类在仅允许ugtL翻译之前数小时产生。小蛋白 UgtS 通过拮抗 UgtL 活性来控制 PhoP 磷酸化的动力学，防止关键毒力程序过早激活。此外，感染冷血动物的肠沙门氏菌血清型缺乏ugtS。我们的结果确定了祖先调节因子的外源基因控制如何使病原体能够定时其毒力程序。病原体必须在正确的时间表达其毒力基因才能引起疾病。在这里，我们发现了一种新的小蛋白，它控制病原体肠沙门氏菌鼠伤寒血清型（S. Typhimurium）的关键毒力程序。我们确定新型小蛋白 UgtS 可以阻止毒力蛋白 UgtL 激活巨噬细胞内的主毒力调节因子 PhoP。鼠伤寒沙门氏菌产生两种 ugtSugtL mRNA，但只有其中一种允许 ugtS 翻译。感染冷血动物的肠沙门氏菌血清型中缺乏ugtS，这增加了UgtS在温血动物感染过程中发挥调节作用的可能性。我们的研究结果确定了水平获得的双顺反子如何使病原体通过控制祖先调节因子来控制其毒力程序。
Gene organization in operons enables concerted transcription of functionally related genes and efficient control of cellular processes. Typically, an operon is transcribed as a polycistronic mRNA that is translated into corresponding proteins. Here, we identify a bicistronic operon transcribed as two mRNAs, yet only one allows translation of both genes. We establish that the novel gene ugtS forms an operon with virulence gene ugtL, an activator of the master virulence regulatory system PhoP/PhoQ in Salmonella enterica serovar Typhimurium. Only the longer ugtSugtL mRNA carries the ugtS ribosome binding site and therefore allows ugtS translation. Inside macrophages, the ugtSugtL mRNA species allowing translation of both genes is produced hours before that allowing translation solely of ugtL. The small protein UgtS controls the kinetics of PhoP phosphorylation by antagonizing UgtL activity, preventing premature activation of a critical virulence program. Moreover, S. enterica serovars that infect cold-blooded animals lack ugtS. Our results establish how foreign gene control of ancestral regulators enables pathogens to time their virulence programs. Pathogens must express their virulence genes at precisely the right time to cause disease. Here, we identify a novel small protein that governs a critical virulence program in the pathogen Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium). We establish that the novel small protein UgtS prevents the virulence protein UgtL from activating the master virulence regulator PhoP inside macrophages. S. Typhimurium produces two ugtSugtL mRNAs, but only one of them allows ugtS translation. The absence of ugtS from S. enterica serovars that infect cold-blooded animals raises the possibility of UgtS playing a regulatory role during infection of warm-blooded animals. Our findings establish how a horizontally acquired bicistron enables pathogens to time their virulence programs by controlling ancestral regulators.
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影响因子：
4.8
作者：
Gassel, M;Möllenkamp, T;Altendorf, K
通讯作者：
Altendorf, K
DOI：
10.1073/pnas.86.18.7077
发表时间：
1989-09-01
影响因子：
11.1
作者：
GROISMAN, EA;CHIAO, E;HEFFRON, F
通讯作者：
HEFFRON, F
影响因子：
14.9
作者：
DAS, A;YANOFSKY, C
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YANOFSKY, C
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作者：
Alix, Eric;Blanc-Potard, Anne-Beatrice
通讯作者：
Blanc-Potard, Anne-Beatrice
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影响因子：
3.6
作者：
Choi J;Groisman EA
通讯作者：
Groisman EA