A Novel Fur Protein in Bradyrhizobium japonicum

日本慢生根瘤菌中的一种新型毛皮蛋白

基本信息

  • 批准号:
    0089928
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2001-04-01 至 2005-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Iron is an essential nutrient in almost all living organisms. However, iron can also be toxic to cells in high concentrations, and therefore organisms must maintain the proper balance of this nutrient. This project aims to understand how cells sense the availability of iron in the environment and regulate its concentration in cells. The research focuses on iron homeostasis in Bradyrhizobium japonicum, a bacterium important to agriculture and a good model for studying the metabolic regulation of gene expression. Most bacteria contain a protein called Fur, which senses and binds to iron, and regulates genes involved in iron metabolism. The model for Fur function is that binding to iron confers on the protein the ability to negatively regulate genes by recognizing specific target DNA sequences. However, the Fur protein from B. japonicum (BjFur) has unique properties that indicate novel cellular roles. In particular, BjFur binds to DNA sequences recognized by other Fur proteins, but also binds specifically to a DNA element not recognized by Fur from other bacteria. In addition, recent evidence strongly suggests that BjFur can function under iron limitation, which has not been reported in other organisms. These observations lead to the hypothesis that Fur is functionally more diverse in its activities and roles than is generally assumed. Experiments will be carried out that address the novel features of the B. japonicum Fur protein. This work will involve the training of graduate and undergraduate students, and will strongly encourage participation by women and underrepresented minority trainees.
铁是几乎所有生物体的必需营养素。然而,高浓度的铁也可能对细胞有毒,因此生物体必须保持这种营养素的适当平衡。该项目旨在了解细胞如何感知环境中铁的可用性并调节其在细胞中的浓度。该研究重点关注日本慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)中的铁稳态,这是一种对农业很重要的细菌,也是研究基因表达代谢调控的良好模型。大多数细菌含有一种称为毛皮的蛋白质,它能感知并与铁结合,并调节参与铁代谢的基因。 Fur 功能的模型是,与铁的结合赋予蛋白质通过识别特定目标 DNA 序列来负向调节基因的能力。然而,日本芽孢杆菌 (BjFur) 的毛皮蛋白具有独特的特性,表明其具有新的细胞作用。特别是,BjFur 与其他 Fur 蛋白识别的 DNA 序列结合,但也与其他细菌的 Fur 不识别的 DNA 元件特异性结合。此外,最近的证据强烈表明 BjFur 可以在铁限制下发挥作用,这在其他生物体中尚未有报道。这些观察结果得出这样的假设:毛皮的活动和作用在功能上比通常假设的更加多样化。将进行实验来解决日本芽孢杆菌毛皮蛋白的新特征。这项工作将涉及研究生和本科生的培训,并将大力鼓励女性和代表性不足的少数族裔学员参与。

项目成果

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