Structure of the Branched-chain Amino Acid and GTP-sensing Global Regulator, CodY, from <i>Bacillus subtilis</i>.
Bacillus subtilis由来の分岐鎖アミノ酸およびGTP感知性グローバル制御因子CodYの構造 (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 未確定
- 出版年
- 2017
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
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- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
CodYは低GC含量グラム陽性細菌における分岐鎖アミノ酸(BCAA)およびGTPセンサーであり、転写のグローバル制御因子である。BCAA結合による転写調節機構は不明であった。本研究では、Bacillus subtilisの未結合型CodYとイソロイシン結合型CodYの結晶構造を決定した。未結合型ではGAFドメインとwHTHドメインが10回転のαヘリックスで連結され、イソロイシン結合によりGAFドメインが再構成された。両複合体でCodYは四量体を形成していたが、SEC-MALLSにより細胞内濃度では二量体であることが示された。二量体構造の比較から、イソロイシン結合時にwHTHドメインが広がることが明らかとなり、これがDNA親和性の増加に関与すると考えられた。また、19-36bpのオペレーター断片への結合解析から、イソロイシン依存的に2つのCodY二量体が結合することが示唆された。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
CodY is a branched-chain amino acid (BCAA) and GTP sensor and a global regulator of transcription in low G + C Gram-positive bacteria. It controls the expression of over 100 genes and operons, principally by repressing during growth genes whose products are required for adaptations to nutrient limitation. However, the mechanism by which BCAA binding regulates transcriptional changes is not clear. It is known that CodY consists of a GAF (cGMP-stimulated phosphodiesterases, adenylate cyclases, FhlA) domain that binds BCAAs and a winged helix-turn-helix (wHTH) domain that binds to DNA, but the way in which these domains interact and the structural basis of the BCAA dependence of this interaction are unknown. To gain new insights, we determined the crystal structure of unliganded CodY from Bacillus subtilis revealing a 10-turn α-helix linking otherwise discrete GAF and wHTH domains. The structure of CodY in complex with isoleucine revealed a reorganized GAF domain. In both complexes CodY was tetrameric. Size exclusion chromatography with multiangle laser light scattering (SEC-MALLS) experiments showed that CodY is a dimer at concentrations found in bacterial cells. Comparison of structures of dimers of unliganded CodY and CodY-Ile derived from the tetramers showed a splaying of the wHTH domains when Ile was bound; splaying is likely to account for the increased affinity of Ile-bound CodY for DNA. Electrophoretic mobility shift and SEC-MALLS analyses of CodY binding to 19-36-bp operator fragments are consistent with isoleucine-dependent binding of two CodY dimers per duplex. The implications of these observations for effector control of CodY activity are discussed.
MeSH
DOI 10.1074/jbc.m116.754309
PMID 28011634
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