コレラ菌におけるアセテートスイッチのCrbS依存性活性化の変調（英文

Modulation of CrbS-Dependent Activation of the Acetate Switch in Vibrio cholerae.

• Itai Muzhingi
• Cecilia Prado
• Mariame Sylla
• Frances F Diehl
• Duy K Nguyen
• Mariah M Servos
• Stephany Flores Ramos
• Alexandra E Purdy

抄録

は CrbS/R の二成分系の活性を介して節足動物宿主との相互作用の病原性を制御します。このシグナル伝達経路はアセテートの消費を調節し、これは、順番に、CrbSを含む節足動物との相互作用の相対的な病原性を変化させます。本研究では、このキナーゼがアセチルコエンザイムA（アセチル-CoA）合成酵素（アセチル-CoA）の発現に必要とされることを明らかにした。CrbS の STAC ドメインがシグナル伝達に必要であることを明らかにした。しかし、この株は感染時には野生型に対して病原性を維持し、野生型と同様の発現を示す。このことは、CrbSの消化管内でCrbSを調節するユニークなシグナルまたは環境変数が存在することを示唆している 第二に、我々は、CrbSと相互作用する応答調節因子であるCrbRがプロモーターに直接結合することを支持する証拠を提示し、我々は、CrbRが標的とする可能性があるプロモーターの領域を同定する。我々はさらに、栄養シグナルが、cAMP受容体タンパク質（CRP）-cAMP系とともに、転写を制御することを示すが、CRP-cAMPがアンド遺伝子の発現を活性化するように、制御は間接的に起こる可能性があることを示している。最後に、Pta-AckA系の役割を定義し、この病原体における酢酸排泄経路に組み込まれた冗長性を明らかにした。CrbSは、その構造がシグナリングを分子の輸送に結びつける可能性があることを示唆しているように、センサーヒスチジンキナーゼのユニークなファミリーの一員である。しかし、CrbSがどのようにして外界の情報を感知し、伝達するのかは不明である。CrbSのオルソログはアセテート代謝を制御しており、これが宿主生物との相互作用に影響を与える可能性がある。本研究では、CrbSが栄養感知システムによって制御されていることを示し、より大きな制御の枠組みの中でCrbSを位置づけている。さらに、CrbSドメインは、感染時や培養中の増殖時のシグナル伝達において様々な役割を果たしている可能性があり、宿主認識のユニークなメカニズムを示唆している。最後に、この代謝ネクサスポイントのさらなる研究の基礎として、アセテートフラックスにおける他の経路の役割を定義します。

controls the pathogenicity of interactions with arthropod hosts via the activity of the CrbS/R two-component system. This signaling pathway regulates the consumption of acetate, which in turn alters the relative virulence of interactions with arthropods, including CrbS is a histidine kinase that links a transporter-like domain to its signaling apparatus via putative STAC and PAS domains. CrbS and its cognate response regulator are required for the expression of acetyl coenzyme A (acetyl-CoA) synthetase (product of ), which converts acetate to acetyl-CoA. We demonstrate that the STAC domain of CrbS is required for signaling in culture; without it, transcription is reduced in LB medium, and cannot grow on acetate minimal media. However, the strain remains virulent toward and expresses similarly to the wild type during infection. This suggests that there is a unique signal or environmental variable that modulates CrbS in the gastrointestinal tract of Second, we present evidence in support of CrbR, the response regulator that interacts with CrbS, binding directly to the promoter, and we identify a region of the promoter that CrbR may target. We further demonstrate that nutrient signals, together with the cAMP receptor protein (CRP)-cAMP system, control transcription, but regulation may occur indirectly, as CRP-cAMP activates the expression of the and genes. Finally, we define the role of the Pta-AckA system in and identify redundancy built into acetate excretion pathways in this pathogen. CrbS is a member of a unique family of sensor histidine kinases, as its structure suggests that it may link signaling to the transport of a molecule. However, mechanisms through which CrbS senses and communicates information about the outside world are unknown. In the , orthologs of CrbS regulate acetate metabolism, which can, in turn, affect interactions with host organisms. Here, we situate CrbS within a larger regulatory framework, demonstrating that is regulated by nutrient-sensing systems. Furthermore, CrbS domains may play various roles in signaling during infection and growth in culture, suggesting a unique mechanism of host recognition. Finally, we define the roles of additional pathways in acetate flux, as a foundation for further studies of this metabolic nexus point.

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