武漢病毒所在3-羥基苯甲酸/龍膽酸代謝調(diào)控研究中獲進(jìn)展
近期，中科院武漢病毒研究所周寧一研究員課題組在微生物代謝調(diào)控研究中取得了進(jìn)展。研究表明，IclR家族調(diào)控蛋白GenR通過兩種不同的模式激活3-羥基苯甲酸/龍膽酸代謝途徑基因genDFM和genKH的表達(dá)，同時(shí)，它還抑制自身編碼基因genR的表達(dá)。相關(guān)結(jié)果在4月發(fā)表于微生物學(xué)領(lǐng)域刊物Journal of Bacteriology。
*棒桿菌是一株重要的工業(yè)菌株，廣泛用于生產(chǎn)氨基酸、有機(jī)酸等，同時(shí)，它也是研究芳烴分解代謝的模式系統(tǒng)。本研究表明，在*棒桿菌中，3-羥基苯甲酸和龍膽酸代謝途徑的編碼基因位于genDFM、genR和genKH等三個(gè)緊密排列的操縱子上。IclR家族調(diào)控因子GenR在3-羥基苯甲酸和龍膽酸的作用下上調(diào)genDFM和genKH兩個(gè)操縱子的轉(zhuǎn)錄，并且還下調(diào)它自身編碼基因genR的轉(zhuǎn)錄。印跡實(shí)驗(yàn)表明，在這個(gè)區(qū)域中，GenR通過不同的親和能力結(jié)合四個(gè)位點(diǎn)。兩個(gè)GenR結(jié)合位點(diǎn)（DFMn01和DFMn02）位于genDFM啟動(dòng)子-35區(qū)和-10區(qū)上游的-41到-81間的區(qū)域，并通過它們參與激活genDFM的轉(zhuǎn)錄，這屬于I類型簡(jiǎn)易激活模式。GenR結(jié)合位點(diǎn)R-KHn01（位于-47至16區(qū)之間）和genKH啟動(dòng)子序列的-35區(qū)重疊，用來參與上調(diào)它的轉(zhuǎn)錄，這屬于II類型簡(jiǎn)易激活模式。調(diào)控蛋白GenR在其自身編碼基因genR的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合R-KHn02位點(diǎn)，它的印跡區(qū)域從-44延伸到-67，這個(gè)位點(diǎn)參與下調(diào)genR啟動(dòng)子的活性。在四個(gè)GenR結(jié)合位點(diǎn)中存在一個(gè)共有序列，它是由一個(gè)回文結(jié)構(gòu)[ATTCC-N7（5）-GGAAT]組成的，通過定點(diǎn)突變研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)結(jié)構(gòu)是GenR參與調(diào)控所必須的。這些結(jié)果表明，在參與芳香烴代謝的IclR家族中，GenR行使一種新的功能，這是發(fā)現(xiàn)在一個(gè)代謝途徑編碼基因中存在兩種激活機(jī)制。
本文的研究成果為深入研究3-羥基苯甲酸和龍膽酸代謝調(diào)控提供了新的理論基礎(chǔ)，同時(shí)，增加了IclR家族調(diào)控機(jī)理的多樣性，為研究這個(gè)家族的普遍規(guī)律及其模型的建立提供了新的依據(jù)。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃的資助。
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