大肠杆菌ArcB/ArcA二组分体对DNA复制起始的调控机制
结题报告
批准号:
31700034
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
范丽菲
依托单位:
学科分类:
C0103.微生物组学与代谢
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
王郑、苑红、周玲、刘伟、卢君萍
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中文摘要
细菌通过二组分体感受外界环境因子的变化,继而通过调节其靶基因的表达来适应环境。大肠杆菌ArcB/ArcA二组分体感知环境氧条件变化,影响一系列基因表达。本课题前期实验发现ArcB/ArcA二组分体调节基因arcA缺失显著影响DNA复制起始,用质粒表达ArcA蛋白能将∆arcA突变表型恢复为野生型表型,ArcA-GFP融合蛋白与染色体共定位,DnaK、PurL、PurA、OmpA、RpoB蛋白与ArcA免疫共沉淀。这些现象都依赖于营养条件, 但其分子机制尚不清楚。本项目拟确定由ArcB/ArcA调控的营养特异性靶基因及其对复制起始的影响方式、与ArcA相互作用的营养特异性蛋白及其对复制起始的影响、ArcA对复制原点oriC的结合;以及20氨基酸和4种核苷酸分别对∆arcA突变体复制起始的影响。这将是首次在大肠杆菌中详细探索ArcB/ArcA赖以影响DNA复制起始的营养信号及调控机制。
英文摘要
Bacterial two-component system (TCS) is acting as sensors to help bacteria response to environmental changes via regulating transcription of a number of target genes. The ArcB/ArcA two-component system of Escherichia coli regulates gene expression in response to the redox conditions of growth. We found that deletion of the regulator gene arcA of E. coli ArcB/ArcA disturbed initiation of DNA replication; ArcA-GFP fusion protein was found to colocalize with chromosomes; the DnaK、PurL、PurA、OmpA or RpoB protein was co-immunoprecipitated with ArcA-GFP. Interestingly, all these phenomena depend on nutrition supplements; however, the mechanisms behind these observations are still unclear. Here, we plan to define (i) target genes controlled by ArcB/ArcA in a manner of nutrition-dependent, and the effects of these genes on initiation of DNA replication; (ii) the proteins which can interact with ArcA under different nutrition conditions, and effects of these proteins on initiation of replication; (iii) the binding of ArcA to the oriC region in vivo; (iv) effects of 20 amino acids and 4 deoxynucleotides on initiation of replication in arcA mutant. Finally, the results obtained can be expected to explain the mechanisms of how ArcB/ArcA regulates initiation of DNA replication.
细菌通过二组分体感受外界环境因子的变化,继而通过调节其靶基因的表达来适应环境。大肠杆菌ArcB/ArcA二组分体感知环境氧条件变化,影响一系列基因表达。本课题发现ArcB/ArcA二组分体号转导系统以依赖营养模式影响DNA复制起始,即营养丰富时,ArcB/ArcA信号转导系统促进DNA复制起始,而外界营养较差时,ArcB/ArcA信号转导系统会抑制DNA复制起始。半胱氨酸在一定程度上补救ArcB/ArcA信号转导系统缺失所引起的染色体复制起始变化。添加脱氧核糖核苷酸可以补救ArcB/ArcA信号转导系统缺失所致的染色体复制式样的改变,其中嘧啶的效果尤其显著。用RNA-seq技术,分别检测了∆arcB和∆arcA细胞在LB或ABTGcasa培养基上基因组表达变化谱,并与野生型细胞比较分析发现,在缺失ArcB/ArcA信号转导系统时,AceF、Fis、GlnQ、RimO、Ffs和NlpD参与的细胞过程可能有助于维持正常细胞活动。综上所述,我们认为ArcB/ArcA信号转导系统感知营养信号如脱氧核苷酸,并结合调节细胞运动对环境营养做出响应,是一种营养依赖响应。这是首次在大肠杆菌中详细探索ArcB/ArcA赖以影响DNA复制起始的营养信号及调控机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.gene.2020.145374.
发表时间:2020
期刊:Gene
影响因子:--
作者:Dan Wu;Luvsandorj Baigalmaa;Yuan Yao;Guotao Li;Ming Su;Lifei Fan;Morigen
通讯作者:Morigen
DOI:--
发表时间:2020
期刊:生物化学与生物物理进展
影响因子:--
作者:董其格其;乔佳鑫;孙宏伟;范丽菲;莫日根
通讯作者:莫日根
DOI:10.13865/j.cnki.cjbmb.2018.01.04
发表时间:2018
期刊:中国生物化学与分子生物学报
影响因子:--
作者:乔佳鑫;范丽菲;姚远
通讯作者:姚远
The Escherichia coli QseB/QseC signaling is required for correct timing of replication initiation and cell motility
大肠杆菌 QseB/QseC 信号传导对于复制起始和细胞运动的正确计时是必需的
DOI:10.1016/j.gene.2020.145374
发表时间:2021-01-11
期刊:GENE
影响因子:3.5
作者:Wu, Dan;Baigalmaa, Luvsandorj;Morigen
通讯作者:Morigen
小G蛋白Rif对固有与适应性免疫应答的调控机制
  • 批准号:
    31960162
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    范丽菲
  • 依托单位:
国内基金
海外基金