未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者(此版本于 2023 年 4 月 22 日发布。;https://doi.org/10.1101/2023.04.21.537703 doi:bioRxiv preprint
摘要 盛宴-饥荒反应蛋白是原核生物中一类广泛保守的全局调节蛋白,其中研究最多的是大肠杆菌亮氨酸反应调节蛋白 (Lrp)。Lrp 能够感知环境营养状况,并随后直接或间接地调节大肠杆菌中多达三分之一的基因。Lrp 主要以八聚体和十六聚体 (16 聚体) 的形式存在,其中亮氨酸被认为会使平衡向八聚体状态移动。在本研究中,我们分析了三种寡聚状态的 Lrp 突变体在其与 DNA 结合和调节外源亮氨酸引起的基因表达的能力方面的影响。我们发现二聚体以上的寡聚化是 Lrp 的调节活性所必需的,并且与之前的推测相反,外源亮氨酸仅通过抑制 Lrp 与 DNA 结合来调节其靶启动子处的 Lrp 活性。我们还证明了 Lrp 结合可以在数千碱基的长度范围内连接 DNA,揭示了 Lrp 介导的转录调控的一系列新机制。
I 型毒素-抗毒素 (TA) 系统通常由嵌入内膜的蛋白质毒素和直接与毒素 mRNA 相互作用以抑制其翻译的 RNA 抗毒素组成。在大肠杆菌中,symE/symR 被注释为具有非典型毒素的 I 型 TA 系统。SymE 最初被认为是一种内切核糖核酸酶,但预测其结构与 DNA 结合蛋白相似。为了更好地了解 SymE 的功能,我们使用 RNA-seq 检查异位产生它的细胞。尽管 SymE 会驱动基因表达的重大变化,但我们没有发现内切核糖核酸酶活性的有力证据。相反,我们的生化和细胞生物学研究表明 SymE 会结合 DNA。我们证明 symE 过表达的毒性可能源于其能够驱动严重的类核缩合,从而破坏 DNA 和 RNA 合成并导致 DNA 损伤,类似于过量产生类核相关蛋白 H-NS 的影响。总之,我们的结果表明 SymE 代表了一类广泛分布于细菌中的新型类核相关蛋白。
ydat在某些lambdoid噬菌体和预言中相当于CII阻遏物的功能。ydat可作为DNA结合蛋白起作用,并识别5 0 -TTGATTN 6 AATCAA-3 0倒置重复。DNA结合结构域是一个螺旋 - 螺旋 - 螺旋(HTH)含有POU域,其次是长螺旋(6),形成了一个反平行的四螺旋束,形成了四聚体。与典型的HTH基序相比,HTH基序中的螺旋2和识别螺旋3之间的循环异常长,并且在YDAT家族内的序列和长度高度变化。POU结构域具有相对于自由结构中的螺旋束相对于螺旋束的自由度,但是它们的方向固定在DNA结合上。
1罗伯特·史密斯(Robert F. Smith F. Smith)化学与生物分子工程学院,康奈尔大学,纽约州,纽约州,美国,2化学与生物工程系,西北大学,西北大学,技术学院,伊利诺伊州伊利诺伊州埃文斯顿,美国伊利诺伊州埃文斯顿,3化学生命过程,西北大学,伊利诺伊州,伊利诺伊州,伊利诺伊州伊利诺伊州,美国北科学学院。美国伊利诺伊州埃文斯顿,5生物化学,分子和细胞生物学,康奈尔大学,纽约州伊萨卡大学,美国6人口医学和诊断科学系,康奈尔大学兽医学院,康奈尔大学,纽约州伊塔卡大学,纽约州纽约州,美国,美国斯坦福大学,纽约州斯坦福大学,美国斯坦福大学7号。纽约州伊萨卡,美国
产肠毒素大肠杆菌 (ETEC) 菌株是导致儿童和旅行者腹泻的主要原因。由于决定其病理的毒素和粘附素的性质各异,开发针对这种异源菌群的有效疫苗已被证明非常困难。使用多表位融合抗原 (MEFA) 疫苗学平台开发了一种多价候选疫苗,并证明其可有效在小鼠和猪中引发广泛的保护性抗体反应。然而,在这些系统中并未测量到对小肠 ETEC 定植的直接保护。众所周知,ETEC 菌株的定植是疾病结果的决定性因素,并且依赖于粘附素。在这项研究中,我们开发了一种非手术兔定植模型来研究兔对 ETEC 定植的免疫保护。我们测试了基于 MEFA 的疫苗粘附素抗原与 dmLT 佐剂结合诱导广泛免疫反应和防止 ETEC 在兔小肠定植的能力。我们的结果表明,候选疫苗 MEFA 抗原在兔体内引发抗体,这些抗体与其结构中包含的七种粘附素发生反应,并可防止持续定植于幼兔体内的攻击菌株的定植。
生态与生物多样性系,生命科学学院,安德烈斯·贝洛大学,圣地亚哥,智利B生物多样性研究所,动物健康与比较医学,格拉斯哥大学医学兽医和生命科学学院Iologie,蒙彼利埃,法国和Mivegec的Iologie,IRD,CNRS,CNRS,MONTPELLIER,法国蒙彼利埃大学,劳动力Mixte International,Drisa,IRD,IRD用于细菌耐药性合作研究的千年核,Microb-R,Santiago,智利和实验室服务HôpitaldelaMère等人,N'djaména,N'djaména,Chad J A,Lima,Lima,Peru K MRC,秘鲁K MRC - 格拉斯哥大学病毒研究中心,英国格拉斯哥大学,格拉斯哥大学,英国,格拉斯哥大学
大肠杆菌是生产生物燃料和大宗化学品(如乙醇、高级醇、脂肪酸、氨基酸、莽草酸衍生物、萜类化合物、聚酮化合物和聚合物前体(如 1,4-丁二醇))的最广泛使用的细胞工厂之一(Yang 等人,2021 年)。生产这些生化物质的代谢工程需要对细胞代谢进行大量调节以提高生产率。基因组编辑需要高效的工具来执行节省时间的顺序或多重操作。大肠杆菌有许多基因编辑工具,但它们都有特定的优点和缺点。使用双链 DNA(dsDNA)进行基因工程重组通常需要选择标记,这些标记应在下一步中被消除,以便进行后续修改(Datsenko 和 Wanner,2000 年;Sharan 等人,2009 年)。与双链DNA相比,单链DNA(ssDNA)介导的重组效率更高,并已进一步发展为可进行多重编辑的基因编辑工具,如多重自动基因组工程(MAGE)(Wang et al.,2009)和可追踪多重重组(TRMR)(Warner et al.,2010)。但这些方法不适用于没有选择标记的20bp以上的多个靶基因插入,通常需要强大的高通量筛选方法(Li et al.,2015)。近来发展的成簇的规律间隔的短回文重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白(Cas)系统被广泛应用于大肠杆菌的基因工程,极大地促进了其应用。成熟的 CRISPR RNA (crRNA) 和反式激活 crRNA (tracrRNA) 双链(或单个合成向导 RNA,sgRNA)或仅 crRNA 引导 Cas 核酸酶切割具有所需原型间隔区相邻基序 (PAM) 的靶 DNA 序列 (Jiang et al., 2013)。我们之前的文章 (Liu et al., 2020) 总结了不同类型的 CRISPR 系统的机制。CRISPR/Cas 系统持续切割靶位点,直到成功编辑或未编辑的细胞死亡,从而无需使用选择标记。
CRISPR-Cas 适应性免疫系统存在于许多细菌和古细菌中,可保护细菌免受噬菌体和质粒等 DNA 入侵。这些系统的基因组成和基因组结构非常灵活和复杂。CRISPR-Cas 系统分为 2 类、6 种类型和 33 种亚型,尽管这个数字尚不确定,研究仍在进行中。所有 CRISPR-Cas 系统都经过了彻底研究,以便更好地了解 CRISPR 免疫机制,使其可用作基因组编辑和其他生物技术应用的工具。然而,CRISPR-Cas 系统的调控也非常复杂,目前仍未完全了解;它必须提供最佳保护,而不会给宿主带来有害后果。在本综述中,我们概述了大肠杆菌中 CRISPR-Cas 系统 1 类 IE 型的调控,重点介绍了温度在调节 CRISPR-Cas 活性中的作用,以及关键调节剂 H-NS 和 StpA 阻遏物与 LeuO 抗阻遏物在调节 cas 基因表达中的相互作用以及 HtpG 分子伴侣在维持 Cas3 功能水平中的相互作用。
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2020 年 8 月 15 日发布。;https://doi.org/10.1101/2020.08.15.251348 doi:bioRxiv preprint