サルモネラペリプラズム銅恒常性の転写制御におけるコンパートメントと信号特異的共依存性

銅の恒常性は、細菌の病原体の適合性と感染に不可欠であり、最近の多くの研究の焦点となっています。サルモネラでは、銅の過負荷とマクロファージの生存に対するエンベロープ保護は、ペリプラズムの主要な銅結合タンパク質であるCUEPに依存します。このタンパク質は、金属イオンをCu/Zn superoxide Dismutase Sodciiに送達するためにも必要です。サルモネラ特異的CUEPコード遺伝子は、元々は細胞質銅センサーCUERの転写制御下でキューレギュロンの一部として同定されていましたが、その発現は、CUER調節遺伝子の残りの部分とは異なります。ここでは、CUEP発現が、細胞質に銅の存在を検出するCuerの協調的作用と、エンベロープストレスを監視するCPXR/CPXAによって制御されることを示します。CUEPプロモーターの-10および-35要素の適切な空間配置には、銅活性化CUERが必要であり、CPXRはRNAポリメラーゼを動員するために不可欠です。シグナル特異性を提供する2つの祖先の感覚システムカイヤーと、細菌のエンベロープ制限のストレスを検出するCPXR/CPXAの統合は、このペリプラズムの銅耐性タンパク質の発現を、エンベロープの恒常性に及ぶ余剰銅に遭遇する細胞のみに遭遇する細胞に対してのみ発現し、エンベロープ銅銅に遭遇し、エミュレートします。他の腸内細菌に存在するCUSR/CUSS調節システムの役割。

Copper homeostasis is essential for bacterial pathogen fitness and infection, and has been the focus of a number of recent studies. In Salmonella, envelope protection against copper overload and macrophage survival depends on CueP, a major copper-binding protein in the periplasm. This protein is also required to deliver the metal ion to the Cu/Zn superoxide dismutase SodCII. The Salmonella-specific CueP-coding gene was originally identified as part of the Cue regulon under the transcriptional control of the cytoplasmic copper sensor CueR, but its expression differs from the rest of CueR-regulated genes. Here we show that cueP expression is controlled by the concerted action of CueR, which detects the presence of copper in the cytoplasm, and by CpxR/CpxA, which monitors envelope stress. Copper-activated CueR is necessary for the appropriate spatial arrangement of the -10 and -35 elements of the cueP promoter, and CpxR is essential to recruit the RNA polymerase. The integration of two ancestral sensory systems-CueR, which provides signal specificity, and CpxR/CpxA, which detects stress in the bacterial envelope-restricts the expression of this periplasmic copper resistance protein solely to cells encountering surplus copper that disturbs envelope homeostasis, emulating the role of the CusR/CusS regulatory system present in other enteric bacteria.