CPXRA 2成分システムは、Rumen Bacterium Mannheimia coucnheipinipiproducensの細胞エンベロープの完全性の維持に関与しています

この研究では、Rumen Bacterium mannheimia coucnipIciproducensのCPXRA 2成分シグナル伝達システムを特徴付けました。膜貫通ドメインのないCPXAセンサーキナーゼタンパク質の切り捨てられた型は、in vitroでCPXR応答レギュレータータンパク質を自己リン酸化して伝達することができました。CPXRタンパク質の過剰発現時に2倍以上にわたって示差的に発現した、M。coucniciproducensのCPXシステムの152の推定標的遺伝子を特定しました。細胞壁とリポジット糖の生合成に関連する推定16遺伝子オペロンの遺伝子は、CPXRの過剰発現時に強く誘導されました。このオペロンの最初の遺伝子のプロモーター領域であるUDP-N-アセチル-D-マンノスアミン酸デヒドロゲナーゼをコードするWECCを分析し、大腸菌のCPXRボックスに相同性の配列を含むことがわかりました。電気泳動移動度シフトアッセイは、リン酸化CPXRタンパク質が、WECCのプロモーター配列を含むPCR増幅DNAフラグメントに特異的に結合できることを示しました。さらに、CPXR減衰変異体株は、野生型株と比較して封筒透過性の増加を示しました。これらの結果は、M。coucnipicroducensのCPXシステムが細胞エンベロープの完全性の維持に関与していることを示唆しています。

In this study, we characterized the CpxRA two-component signal transduction system of the rumen bacterium Mannheimia succiniciproducens. The truncated form of the CpxA sensor kinase protein without its transmembrane domain was able to autophosphorylate and transphosphorylate the CpxR response regulator protein in vitro. We identified 152 putative target genes for the Cpx system in M. succiniciproducens, which were differentially expressed by more than twofold upon overexpression of the CpxR protein. Genes of a putative 16-gene operon related to the cell wall and lipopolysaccharide biosynthesis were induced strongly upon CpxR overexpression. The promoter region of the first gene of this operon, wecC encoding UDP-N-acetyl-D-mannosaminuronate dehydrogenase, was analyzed and found to contain a sequence homologous to the CpxR box of Escherichia coli. An electrophoretic mobility shift assay showed that the phosphorylated CpxR proteins were able to bind specifically to PCR-amplified DNA fragments containing the promoter sequence of wecC. Furthermore, a cpxR-disrupted mutant strain exhibited increased envelope permeability compared with a wild-type strain. These results suggest that the Cpx system of M. succiniciproducens is involved in the maintenance of the integrity of the cell envelope.