クロストリジウムディフィシルのC-Di-GMPターンオーバーは、大量のジグアニル酸シクラーゼとホスホジエステラーゼによって制御されています

クロストリジウムディフィシル感染は、過去10年間で、新しい株の出現がこのバクテリアの持続的な流行を引き起こす能力を強調しているという主要な医療上の懸念となっています。C-di-GMPは、Chibrio cholerae、pseudomonas aeruginosa、サルモネラなどのプロテオバクテリアにおいて、多様な細菌表現型、特に運動性とバイオフィルム形成を調節する細菌の第2メッセンジャーです。C-Di-GMPは、保存されたGGDEFドメインを含むジグアニル酸シクラーゼ（DGC）によって合成されます。EALまたはHD-GYP保存ドメインのいずれかを含むホスホジエステラーゼ（PDE）によって分解されます。グラム陽性または気難しい細菌の表現型の調節におけるC-di-GMPの役割についてはほとんど知られていない。ここでは、C。difficileの20のゲノムにおけるC-di-GMPシグナル伝達の主な成分を公開し、それらの有病率を明らかにし、酵素活性を予測しました。これらの保存された遺伝子のうち31の異所性発現は、この細菌の細胞内C-Di-GMP変異に関連する2つのよく特徴の表現型の変化に関連する運動性とバイオフィルム形成に対する効果を評価するために、V。Choleraeで実行されました。予測されたDGCとPDEのほとんどは、V。choleraeモデルで活性であることがわかりました。2つのGGDEFドメインと1つのEALドメインを持つタンパク質であるCD0522の切り捨てられたバージョンの発現は、それが代わりにDGCまたはPDEとして作用できることを示唆しています。1つの精製DGC（CD1420）と1つの精製PDE（CD0757）の活性は、in vitro酵素アッセイによって確認されました。GTPは、CD0757のPDE活性にとって重要であることが示されました。私たちの結果は、最も近い親relativeを含むほとんどのグラム陽性細菌とは対照的に、C。difficileは機能的なDGCとPDEの大規模な品揃えをコードし、C-Di-GMPシグナル伝達が重要でよく保存されているシグナル伝達システムであることを明らかにしたことを示しています。このヒト病原体。

Clostridium difficile infections have become a major healthcare concern in the last decade during which the emergence of new strains has underscored this bacterium's capacity to cause persistent epidemics. c-di-GMP is a bacterial second messenger regulating diverse bacterial phenotypes, notably motility and biofilm formation, in proteobacteria such as Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, and Salmonella. c-di-GMP is synthesized by diguanylate cyclases (DGCs) that contain a conserved GGDEF domain. It is degraded by phosphodiesterases (PDEs) that contain either an EAL or an HD-GYP conserved domain. Very little is known about the role of c-di-GMP in the regulation of phenotypes of Gram-positive or fastidious bacteria. Herein, we exposed the main components of c-di-GMP signalling in 20 genomes of C. difficile, revealed their prevalence, and predicted their enzymatic activity. Ectopic expression of 31 of these conserved genes was carried out in V. cholerae to evaluate their effect on motility and biofilm formation, two well-characterized phenotype alterations associated with intracellular c-di-GMP variation in this bacterium. Most of the predicted DGCs and PDEs were found to be active in the V. cholerae model. Expression of truncated versions of CD0522, a protein with two GGDEF domains and one EAL domain, suggests that it can act alternatively as a DGC or a PDE. The activity of one purified DGC (CD1420) and one purified PDE (CD0757) was confirmed by in vitro enzymatic assays. GTP was shown to be important for the PDE activity of CD0757. Our results indicate that, in contrast to most Gram-positive bacteria including its closest relatives, C. difficile encodes a large assortment of functional DGCs and PDEs, revealing that c-di-GMP signalling is an important and well-conserved signal transduction system in this human pathogen.