Gated junctions in multicellular cyanobacteria

多细胞蓝细菌中的门控连接

基本信息

项目摘要

Cell-to-cell communication is a prerequisite for the functioning of a multicellular organism. The most highly organized multicellular bacteria are found in the phylum cyanobacteria, where filaments may consist of hundreds of tightly interconnected cells. In the filamentous cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120, heterocysts differentiate from vegetative cells in a semi-regular pattern and are specialized in nitrogen fixation. Both cell types fulfill specific metabolic tasks and are interconnected in a homeostatic network of the entire multicellular filament. Transport of molecules and cell-cell communication along the filament occurs through the septal cell wall by multimeric protein structures, the septal junctions. In previous studies we have identified a nanopore array in the septal peptidoglycan and recently we solved the in situ architecture of septal junctions by electron cryo tomography (ECT) of ion beam milled filaments. These multiprotein complexes connect all cells of the filaments reaching from cell to cell thru the nanopores. The septal junctions consist of a tube traversing the septal peptidoglycan inside the nanopores. Each tube end comprises a plug inside the cytoplasmic membrane, which contains the FraD protein. The plug is covered by a cap structure with 5-fold symmetry on the cytosolic side. Fluorescence recovery after photobleaching showed that cell-cell communication was blocked upon stress in a reversible manner. This gating was accompanied by a reversible conformational change in the cap. In this project we want to continue our research on these bacterial gap junction analogs in close cooperation with Martin Pilhofer at ETH, Zürich, who will perform the ECT analysis. We want to know the composition and mechanism of these gated channels, which functional resemble metazoan gap junctions. For this we will identify the still unknown septal junction components using different approaches and investigate their individual function by mutagenesis, protein localization and biochemical studies. In addition we want to elucidate the physiological significance of the gating for the multicellular life style of these cyanobacteria and their adaptation to changing environmental conditions and predation.
细胞与细胞之间的通讯是多细胞生物体功能的先决条件。最高度组织化的多细胞细菌是在蓝藻门中发现的,其中细丝可能由数百个紧密相连的细胞组成。在丝状蓝藻Anabaena sp. PCC 7120中,异形胞以半规则模式从营养细胞分化,并专门从事固氮。这两种细胞类型都完成特定的代谢任务,并在整个多细胞细丝的稳态网络中相互连接。分子的运输和细胞间的通讯沿着丝通过隔细胞壁由多聚体蛋白结构,隔连接发生。在之前的研究中,我们已经在间隔肽聚糖中发现了纳米孔阵列,最近我们通过离子束研磨细丝的电子冷冻断层扫描(ECT)解决了间隔连接的原位结构。这些多蛋白质复合物通过纳米孔连接从细胞到细胞的细丝的所有细胞。隔膜连接由穿过纳米孔内的隔膜肽聚糖的管组成。每个管端包括细胞质膜内的塞子,其含有FraD蛋白。塞被在胞质侧具有5重对称性的帽结构覆盖。光漂白后的荧光恢复表明,细胞-细胞通讯被阻断后,压力在一个可逆的方式。这种门控伴随着帽中的可逆构象变化。在这个项目中,我们希望与苏黎世ETH的Martin Pilhofer密切合作,继续研究这些细菌间隙连接类似物,他将进行ECT分析。我们想知道这些门控通道的组成和机制,这些通道的功能类似于后生动物的缝隙连接。为此,我们将确定仍然未知的隔连接组件使用不同的方法,并通过诱变,蛋白质定位和生化研究调查他们的个人功能。此外,我们希望阐明门控的生理意义,这些蓝藻的多细胞生活方式和适应不断变化的环境条件和捕食。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ 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 }}

Privatdozentin Dr. Iris Maldener其他文献

Privatdozentin Dr. Iris Maldener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('Privatdozentin Dr. Iris Maldener', 18)}}的其他基金

Function of the TolC-like HgdD in Anabaena sp. strain PCC 7120
鱼腥藻中 TolC 样 HgdD 的功能。
  • 批准号:
    69302003
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Die Rolle der kleinen Untereinheiten PetG und PetM im Cytochrom b6f-Komplex der Cyanobakterien Anabaena variabilis ATCC 29413 und Synechocystis PCC 6803
小亚基 PetG 和 PetM 在蓝藻 Anabaena variabilis ATCC 29413 和集胞藻 PCC 6803 细胞色素 b6f 复合物中的作用
  • 批准号:
    5084244
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

NMII亚型调控内皮细胞粘附连接重塑影响血管生成机制研究
  • 批准号:
    32000551
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
DACT1调控细胞骨架引起Cx43-gap junctions重塑参与房颤的研究
  • 批准号:
    81900294
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Smurf1介导的p120-catenin单泛素化修饰在上皮间质转化及肿瘤扩散过程中的作用和分子机制的研究
  • 批准号:
    31970742
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
IL-33/ST2信号转导通路对脂多糖诱导肺微血管内皮细胞旁通透性变化的影响及机制研究
  • 批准号:
    81171639
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Josephson Parametric Amplifiers using CVD graphene junctions
使用 CVD 石墨烯结的约瑟夫森参量放大器
  • 批准号:
    EP/Y003152/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: Nonlinear Dynamics and Wave Propagation through Phononic Tunneling Junctions based on Classical and Quantum Mechanical Bistable Structures
合作研究:基于经典和量子机械双稳态结构的声子隧道结的非线性动力学和波传播
  • 批准号:
    2423960
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Formation mechanism and transport properties of carbon nanotube molecular junctions by chirality transformation
手性变换碳纳米管分子结的形成机制及输运特性
  • 批准号:
    23K26489
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
RII Track-4:NSF: Exploring van der Waals Superconducting Josephson Junctions for Robust Qubits
RII Track-4:NSF:探索稳健量子位的范德华超导约瑟夫森结
  • 批准号:
    2327410
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Formation mechanism and transport properties of carbon nanotube molecular junctions by chirality transformation
手性变换碳纳米管分子结的形成机制及输运特性
  • 批准号:
    23H01796
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Collaborative Research: Tailoring Electron and Spin Transport in Single Molecule Junctions
合作研究:定制单分子结中的电子和自旋输运
  • 批准号:
    2225370
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Using Photobiomodulation to Alleviate Brain Hypoperfusion in Alzheimer's Disease
利用光生物调节缓解阿尔茨海默氏病的大脑灌注不足
  • 批准号:
    10656787
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms of Mammalian Genetic Hearing Loss
哺乳动物遗传性听力损失的机制
  • 批准号:
    10660134
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Protein tyrosine phosphatase non-receptor 14 in vascular stability and remodeling
蛋白酪氨酸磷酸酶非受体 14 在血管稳定性和重塑中的作用
  • 批准号:
    10660507
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Basis and Function of Lateral Assembly of Cadherin Molecules in Adhesive Junctions of Humans and Model Organisms
人类和模型生物粘附连接中钙粘蛋白分子横向组装的基础和功能
  • 批准号:
    10715056
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了