GntRファミリーレギュレーターDasRがアセテート同化を制御している

GntR Family Regulator DasR Controls Acetate Assimilation by Directly Repressing the Gene in Saccharopolyspora erythraea.

• Di You
• Bai-Qing Zhang
• Bang-Ce Ye

抄録

GntRファミリーレギュレーターDasRは、放線菌におけるキチンおよび-アセチルグルコサミン（GlcNAc）代謝に関わる遺伝子の転写を制御している。GlcNAcはアンモニア、フルクトース-6-リン酸（Fru-6P）、酢酸に異化され、窒素源や炭素源となる。の上流領域にDasR応答性エレメント()が観察された。この遺伝子は、アセテートからアセチルCoAへの変換を触媒する酵素であるアセチル補酵素A（アセチルCoA）合成酵素（Acs）をコードしている。DasRが炭素の利用可能性に応答して、特にGlcNAcでの転写を抑制することを見出した。Acs活性が成長に重要な条件である10mMのアセテートを含む最小培地でGlcNAcの存在下では、-欠損変異体(Δ)の成長阻害が観察された。これらの結果は、DasRが遺伝子の転写を直接抑制することでアセテート同化を制御し、GlcNAcに応答して細胞内アセチル-CoAの産生を制御する役割を果たしていることを示している。我々は、放線菌のアセテート同化酵素であるアセチル-CoA合成酵素の発現を制御することでアセチル-CoAの生成を抑制するDasR GlcNAc感知レギュレーターを同定したことで、放線菌における窒素代謝と炭素代謝の制御ネットワークを網羅するアセテート代謝制御におけるDasRの重要性を初めて明らかにした。

The GntR family regulator DasR controls the transcription of genes involved in chitin and -acetylglucosamine (GlcNAc) metabolism in actinobacteria. GlcNAc is catabolized to ammonia, fructose-6-phosphate (Fru-6P), and acetate, which are nitrogen and carbon sources. In this work, a DasR-responsive element () was observed in the upstream region of in This gene encodes acetyl coenzyme A (acetyl-CoA) synthetase (Acs), an enzyme that catalyzes the conversion of acetate into acetyl-CoA. We found that DasR repressed the transcription of in response to carbon availability, especially with GlcNAc. Growth inhibition was observed in a -deleted mutant (Δ) in the presence of GlcNAc in minimal medium containing 10 mM acetate, a condition under which Acs activity is critical to growth. These results demonstrate that DasR controls acetate assimilation by directly repressing the transcription of the gene and performs regulatory roles in the production of intracellular acetyl-CoA in response to GlcNAc. Our work has identified the DasR GlcNAc-sensing regulator that represses the generation of acetyl-CoA by controlling the expression of acetyl-CoA synthetase, an enzyme responsible for acetate assimilation in The finding provides the first insights into the importance of DasR in the regulation of acetate metabolism, which encompasses the regulatory network between nitrogen and carbon metabolism in actinobacteria, in response to environmental changes.

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