A eukaryotic-like Ser/Thr kinase signals bacteria to exit dormancy in response to peptidoglycan fragments.
A eukaryotic-like Ser/Thr kinase signals bacteria to exit dormancy in response to peptidoglycan fragments.
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DOI：
10.1016/j.cell.2008.08.039
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发表时间：
2008-10-31
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Dworkin J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shah IM;Laaberki MH;Popham DL;Dworkin J
细菌可以通过大幅减少甚至停止代谢活动来应对不利的环境条件。然后，他们必须确定在退出休眠之前条件已经改善，这种变化的一个迹象是当地环境中其他细菌的生长。生长中的细菌将细胞壁的胞肽片段释放到细胞外环境中，我们在这里报告这些胞肽是休眠的枯草芽孢杆菌孢子的有效萌发剂。胞肽作为萌发剂的能力由单个氨基酸的特性决定。一个非常保守的，真核生物样的丝氨酸/苏氨酸膜激酶含有一个胞外结构域能够结合肽聚糖是必要的这种反应，和一个小分子，刺激相关的真核生物激酶是足以诱导发芽。另一种小分子，星形孢菌素，抑制相关的真核生物激酶阻断胞肽依赖的萌发。因此，与抑制代谢活性细胞的传统抗微生物剂相反，星形孢菌素通过阻断休眠孢子的萌发起作用。
Bacteria can respond to adverse environmental conditions by drastically reducing or even ceasing metabolic activity. They must then determine that conditions have improved before exiting dormancy, and one indication of such a change is the growth of other bacteria in the local environment. Growing bacteria release muropeptide fragments of the cell wall into the extracellular milieu, and we report here that these muropeptides are potent germinants of dormant Bacillus subtilis spores. The ability of a muropeptide to act as a germinant is determined by the identity of a single amino acid. A well-conserved, eukaryotic-like Ser/Thr membrane kinase containing an extracellular domain capable of binding peptidoglycan is necessary for this response, and a small molecule that stimulates related eukaryotic kinases is sufficient to induce germination. Another small molecule, staurosporine, that inhibits related eukaryotic kinases blocks muropeptide-dependent germination. Thus, in contrast to traditional antimicrobials that inhibit metabolically active cells, staurosporine acts by blocking germination of dormant spores.
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