Cyclic di-GMP Regulation of PilB in Motility and Biofilm
PilB 在运动和生物膜中的循环 di-GMP 调节
基本信息
- 批准号:1919455
- 负责人:
- 金额:$ 100.37万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-08-01 至 2024-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
To go, or to stay, that is the decision a bacterium must make in any environment it encounters. To go, it must assemble a motility apparatus and disable structures for attachment to surfaces. To stay, it needs to establish a protected settlement by producing building materials of its own to form a bacterial biofilm on a solid surface. This decision and its execution by bacteria profoundly impact our lives and society because biofilms can form on so many critical environmental surfaces. This research project probes at the molecular level how a bacterium makes and executes this decision to either form biofilms or move by enabling its motility. Besides advancing basic microbiology, this project will allow integrated teaching and learning opportunities as well as interdisciplinary training of both graduate and undergraduate students. In addition, a variety of outreach activities will be performed to help diversify our STEM workforce.This project focuses on the regulation of PilB by the universal bacterial second messenger cyclic-di-GMP (cdG). PilB is an ATPase that powers the assembly of bacterial type IV pilus (T4P) as a motility apparatus for movement on solid surfaces. Additionally, Myxococcus xanthus T4P has been demonstrated to stimulate the production of exopolysaccharide (EPS) which is the major building materia of bacterial biofilms. M. xanthus PilB (MxPilB) would thus appear to promote both motility and biofilm formation, which are two alternate and mutually exclusive lifestyles of bacteria. Evidence indicates that MxPilB and its Chloracidobacterium thermophilum orthologue (CtPilB) both bind cdG using a conserved cdG-binding domain. The investigators propose a model wherein cdG inversely regulates the two seemingly incompatible and opposing functions of PilB. One part of this project uses M. xanthus to test this model in vivo combined with cdG binding assays in vitro. The rest of the project employs CtPilB as the model protein to analyze the interactions of PilB with cdG by quantitative and structural analysis in vitro as well as advanced imagining platforms including single-particle cryo-EM and high-speed atomic force microscopy. The successful completion of this project will provide insight into the lifestyle decision-making by T4P-motile bacteria that are present in numerous ecosystems and on many branches of the phylogenetic tree.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
去还是留,这是细菌在它遇到的任何环境中必须做出的决定。要想离开,它必须组装一个运动装置,并使附着在表面的结构失效。为了生存,它需要通过生产自己的建筑材料在固体表面形成细菌生物膜来建立一个受保护的定居点。细菌的这一决定及其执行对我们的生活和社会产生了深远的影响,因为生物膜可以在许多关键的环境表面上形成。 该研究项目在分子水平上探索细菌如何做出和执行这一决定,以形成生物膜或通过使其运动而移动。除了推进基础微生物学,该项目将允许综合教学和学习的机会,以及研究生和本科生的跨学科培训。此外,我们还将开展各种外展活动,以帮助我们的STEM员工多样化。该项目重点关注通用细菌第二信使cyclic-di-GMP(cdG)对PilB的调控。PilB是一种ATP酶,其为细菌IV型菌毛(T4 P)的组装提供动力,作为在固体表面上运动的运动装置。另外,黄色粘球菌T4 P已被证明刺激胞外多糖(EPS)的产生,胞外多糖是细菌生物膜的主要构建材料。M.因此,似乎xanthusPilB(MxPilB)促进运动性和生物膜形成,这是细菌的两种交替且相互排斥的生活方式。有证据表明,MxPilB及其嗜热氯酸杆菌直系同源物(CtPilB)都使用保守的cdG结合结构域结合cdG。研究人员提出了一个模型,其中cdG反向调节PilB的两个看似不相容和相反的功能。这个项目的一部分使用M。结合体外cdG结合试验,在体内对该模型进行测试。该项目的其余部分采用CtPilB作为模型蛋白,通过体外定量和结构分析以及先进的成像平台(包括单粒子冷冻EM和高速原子力显微镜)来分析PilB与cdG的相互作用。该项目的成功完成将为深入了解存在于众多生态系统和系统发育树的许多分支中的T4 P运动细菌的生活方式决策提供帮助。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Cyclic-di-GMP and ADP bind to separate domains of PilB as mutual allosteric effectors
- DOI:10.1042/bcj20190809
- 发表时间:2020-01-01
- 期刊:
- 影响因子:4.1
- 作者:Dye, Keane J.;Yang, Zhaomin
- 通讯作者:Yang, Zhaomin
Construction and Use of Transposon MycoTetOP2 for Isolation of Conditional Mycobacteria Mutants
- DOI:10.3389/fmicb.2019.03091
- 发表时间:2020-01
- 期刊:
- 影响因子:5.2
- 作者:Sarah D. Riggs-Shute;J. Falkinham;Zhaomin Yang
- 通讯作者:Sarah D. Riggs-Shute;J. Falkinham;Zhaomin Yang
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Zhaomin Yang其他文献
Highly Oxidized Molecules Make a Significant Contribution to Enhanced Aromatic-Derived Secondary Organic Aerosol under a Humid Environment
- DOI:
10.1007/s00376-024-4085-y - 发表时间:
2025-01-24 - 期刊:
- 影响因子:5.500
- 作者:
Zhaomin Yang;Kun Li;Lin Du - 通讯作者:
Lin Du
Effect of Extracellular Matrix Coating on Cancer Cell Membrane-Encapsulated Polyethyleneimine/DNA Complexes for Efficient and Targeted DNA Delivery In Vitro.
细胞外基质涂层对癌细胞膜封装的聚乙烯亚胺/DNA 复合物的影响,以实现体外高效、靶向 DNA 递送。
- DOI:
10.1021/acs.molpharmaceut.1c00359 - 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:4.9
- 作者:
Liangqi Liu;Yiran Chen;Chao Liu;Yujian Yan;Zhaomin Yang;Xin Chen;Gang Liu - 通讯作者:
Gang Liu
Chemosensory pathways, motility and development in Myxococcus xanthus
黄色粘球菌中的化学感应途径、运动性和发育
- DOI:
10.1038/nrmicro1770 - 发表时间:
2007-11-01 - 期刊:
- 影响因子:103.300
- 作者:
David R. Zusman;Ansley E. Scott;Zhaomin Yang;John R. Kirby - 通讯作者:
John R. Kirby
Type IV Pilus Proteins Form an Integrated Structure Extending from the Cytoplasm to the Outer Membrane
IV型菌毛蛋白形成从细胞质延伸至外膜的整合结构
- DOI:
- 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:
Chengyun Li;R. A. Wallace;Wesley P. Black;Yue;Zhaomin Yang - 通讯作者:
Zhaomin Yang
Genetic Manipulation of Myxobacteria
粘细菌的基因操作
- DOI:
- 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Wesley P. Black;B. Julien;E. Rodriguez;Zhaomin Yang - 通讯作者:
Zhaomin Yang
Zhaomin Yang的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Zhaomin Yang', 18)}}的其他基金
On Type-4 Pilus Genetics and the Motor ATPase PilB
4 型菌毛遗传学和运动 ATP 酶 PilB
- 批准号:
1417726 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Standard Grant
Type IV Pilus in Myxococcus Xanthus EPS Regulation and Social Motility
粘球菌 Xanthus 中的 IV 型菌毛 EPS 调节和社会运动
- 批准号:
1239889 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Standard Grant
Regulation of M. xanthus Social Gliding by Dif Pathway
Dif 通路对 M. xanthus 社交滑翔的调控
- 批准号:
0135434 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
基于c-di-GMP信号通路探索生物法制备纳米银抗肺炎克雷伯菌生物被膜的作用机制
- 批准号:2025JJ80549
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
转录因子FleQ与c-di-GMP合成酶的互作在恶臭假单胞菌生物被膜形成及环境适应性中的作用
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
槲皮万寿菊素抑制奶牛乳房炎大肠杆菌生物被膜c-di-GMP信号通路机
制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
c-di-GMP靶向转录因子H-NS调控沙门氏菌VI型分泌系统的分子机制研究
- 批准号:32300038
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
c-di-GMP合成酶PA1851调控铜绿假单胞菌急慢性感染相关表型的分子机制
- 批准号:32370192
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
NASH进程中大肠杆菌和其代谢产物c-di-GMP调控肝窦内皮细胞间充质转化机制
- 批准号:82300709
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
C-di-GMP介导的酸性电解水抑制肉源性荧光假单胞菌生物被膜形成的分子机制
- 批准号:32360551
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
多重极端胁迫下多功能转录因子EpsR和c-di-GMP协作调控Acidithiobacillus caldus生物膜定植机制
- 批准号:32371540
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
第二信使cAMP和c-di-GMP响应碳源信号交叉调控腐败希瓦氏菌生物被膜起始吸附的分子机制
- 批准号:32370583
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
LuxS/AI-2群体感应系统和胞内第二信使c-di-GMP协同调节嗜盐细菌盐适应性的机制研究
- 批准号:32300111
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
PlzA, cyclic-di-GMP and the enzootic cycle for Lyme disease
PlzA、环二 GMP 和莱姆病的地方性循环
- 批准号:
10608622 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Determining the role of cyclic-di-GMP in Pseudomonas aeruginosa's transition to the nutritional environment of the cystic fibrosis lung
确定环二 GMP 在铜绿假单胞菌向囊性纤维化肺营养环境转变中的作用
- 批准号:
10640093 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Cyclic di-GMP Second Messenger Signaling in the Tickborne Relapsing Fever Spirochete, Borrelia turicatae
蜱传回归热螺旋体、Borrelia turicatae 中的环状 di-GMP 第二信使信号传导
- 批准号:
10378138 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Campylobacter jejuni cyclic-di-GMP signaling and pathogenesis
空肠弯曲杆菌环二 GMP 信号传导和发病机制
- 批准号:
10043488 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Campylobacter jejuni cyclic-di-GMP signaling and pathogenesis
空肠弯曲杆菌环二 GMP 信号传导和发病机制
- 批准号:
10196969 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Oligoribonuclease regulation of cyclic-di-GMP signaling and chronic biofilm infections
环二 GMP 信号传导和慢性生物膜感染的寡核糖核酸酶调节
- 批准号:
10620734 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Oligoribonuclease regulation of cyclic-di-GMP signaling and chronic biofilm infections
环二 GMP 信号传导和慢性生物膜感染的寡核糖核酸酶调节
- 批准号:
10163122 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
How does cyclic-di-GMP regulate biosynthesis of a key P. syringae phytotoxin?
环二 GMP 如何调节关键的丁香假单胞菌植物毒素的生物合成?
- 批准号:
2237746 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Studentship
Oligoribonuclease regulation of cyclic-di-GMP signaling and chronic biofilm infections
环二 GMP 信号传导和慢性生物膜感染的寡核糖核酸酶调节
- 批准号:
10410509 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Cyclic di-GMP mediated mechanisms on the “gearbox” of the bacterial flagellum
细菌鞭毛变速箱上的环状双 GMP 介导机制
- 批准号:
385257318 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 100.37万 - 项目类别:
Research Fellowships