RCSB調節UGD遺伝子の転写における共活動剤タンパク質RCSAのシグナル依存要件

RCSC/YOJN/RCSBホスホレレイシステムは、温度、浸透圧、および膜タンパク質の過剰生産など、さまざまなシグナルに応答して遺伝子発現を制御します。カプセル合成CPSオペロンなどの特定のRCSB活性化遺伝子の転写には、共生物タンパク質RCSAが必要ですが、他のRCSB活性化遺伝子の発現はRCSAに依存しません。TOLB変異は、RCSAおよびRCSB依存的にサルモネラUDP-グルコースデヒドロゲナーゼUGD遺伝子の転写を誘導することを以前に確立しました。この誘導は、2成分システムPHOP/PHOQおよびPMRA/PMRBとは無関係であり、低Mg2+に応答してUGD発現に必要です。現在、RCSC/YOJN/RCSBシステムがFe3+と低Mg2+を経験するPMRA変異体で活性化されており、CPSとUGD遺伝子の両方の発現をもたらすことを報告しています。ただし、CPS転写はRCSA依存性のままでしたが、UGD転写はRCSAに依存しませんが、PHOPタンパク質に依存しました。S1マッピング実験により、UGD遺伝子のRCSA依存性および非依存性転写が同じプロモーターを使用することが実証されました。DNaseフットプリント分析により、UGDプロモーターのPHOP結合部位が特定されました。しかし、PHOPを介したUGD転写には、RCSC/YOJN/RCSBまたはPMRA/PMRBシステムのいずれかが必要でした。

The RcsC/YojN/RcsB phosphorelay system controls gene expression in response to a variety of signals, including changes in temperature, osmolarity, and overproduction of membrane proteins. Transcription of certain RcsB-activated genes, such as the capsule synthesis cps operon, requires the co-activator protein RcsA, whereas expression of other RcsB-activated genes is RcsA-independent. We have established previously that a tolB mutation induces transcription of the Salmonella UDP-glucose dehydrogenase ugd gene in an RcsA- and RcsB-dependent manner. This induction is independent of the two-component systems PhoP/PhoQ and PmrA/PmrB, which are required for ugd expression in response to low Mg2+. We now report that the RcsC/YojN/RcsB system is activated in a pmrA mutant experiencing Fe3+ and low Mg2+, resulting in expression of both cps and ugd genes. However, whereas cps transcription remained RcsA-dependent, ugd transcription became RcsA-independent but dependent on the PhoP protein. S1 mapping experiments demonstrated that RcsA-dependent and -independent transcription of the ugd gene use the same promoter. DNase footprinting analysis identified a PhoP-binding site in the ugd promoter. Yet, PhoP-mediated ugd transcription required either the RcsC/YojN/RcsB or the PmrA/PmrB systems.