Cyklický di-GMP - Cyclic di-GMP

Cyklický di-GMP
Cyclic-di-gmp.jpg
Jména
Ostatní jména
Cyklický diguanylát; 3 ', 5'-cyklická kyselina diguanylová; c-di-GMP; 5GP-5GP
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Vlastnosti
C20H24N10Ó14P2
Molární hmotnost690,09 g / mol
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Cyklický di-GMP (také zvaný cyklický diguanylát a c-di-GMP) je druhý posel používané při přenosu signálu v široké škále bakterie.[1] Není známo, že by cyklický di-GMP byl používán archaea, a byl pozorován pouze v eukaryoty v Dictyostelium.[2] Biologická role cyklického di-GMP byla poprvé odhalena, když byla identifikována jako alosterický aktivátor celulózové syntázy nalezené v Gluconacetobacter xylinus za účelem výroby mikrobiální celulóza.[3]

Ve struktuře je to cyklus obsahující pouze dva guanin základny propojeny ribóza a fosfát.

U bakterií jsou určité signály komunikovány syntézou nebo degradací cyklického di-GMP. Cyklický di-GMP je syntetizován pomocí bílkoviny s diguanylátcykláza aktivita. Tyto proteiny mají obvykle charakteristiku GGDEF motiv, který odkazuje na konzervovanou sekvenci pěti aminokyseliny. Degradace cyklického di-GMP je ovlivněna proteiny s fosfodiesteráza aktivita. Tyto proteiny mají buď aminokyselinový motiv EAL, nebo HD-GYP. Mezi procesy, o nichž je známo, že jsou regulovány cyklickým di-GMP, alespoň v některých organismech, patří biofilm formace, pohyblivost a virulence faktorová výroba.

Cyklické hladiny di-GMP jsou regulovány pomocí různých mechanismů. Mnoho proteinů s GGDEF, EAL nebo HD-GYP domény se nacházejí u jiných domén, které mohou přijímat signály, jako např PAS domény. Předpokládá se, že enzymy, které degradují nebo syntetizují cyklický di-GMP, jsou lokalizovány do specifických oblastí buňky, kde ovlivňují přijímače v omezeném prostoru.[1] v Gluconacetobacter xylinus, c-di-GMP stimuluje polymeraci glukózy na celulózu jako vysoce afinitní alosterický aktivátor enzymu celulózové syntázy.[4] Některé enzymy diguanylátcyklázy jsou alostericky inhibovány cyklickým di-GMP.

Cyklické hladiny di-GMP regulují další procesy prostřednictvím řady mechanismů. The Gluconacetobacter xylinus celulóza syntáza je alostericky stimulována cyklickým di-GMP, což představuje mechanismus, kterým může cyklický di-GMP regulovat aktivitu syntázy celulózy. Ukázalo se, že doména PilZ váže cyklický di-GMP a předpokládá se, že se účastní cyklické regulace závislé na di-GMP, ale mechanismus, kterým to dělá, není znám. Nedávné strukturální studie domén PilZ ze dvou bakteriálních druhů prokázaly, že domény PilZ drasticky mění konformaci po navázání na cyklický di-GMP.[5][6] To vede k silnému závěru, že konformační změny v doménách PilZ umožňují regulovat aktivitu cílených efektorových proteinů (jako je celulózová syntáza) cyklickým di-GMP. Riboswitche volal cyklický di-GMP-I riboswitch a cyklický riboswitch di-GMP-II regulují genovou expresi v reakci na cyklické koncentrace di-GMP u různých bakterií, ale ne u všech bakterií, o nichž je známo, že používají cyklický di-GMP.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Tamayo R, Pratt JT, Camilli A (2007). „Role cyklického diguanylátu v regulaci bakteriální patogeneze“. Annu. Rev. Microbiol. 61: 131–48. doi:10.1146 / annurev.micro.61.080706.093426. PMC  2776827. PMID  17480182.
  2. ^ Chen ZH, Schaap, P (2012). „Prokaryotický posel c-di-GMP spouští diferenciaci stonkových buněk v Dictyostelium“. Příroda. 488: 680–683. doi:10.1038 / příroda11313. PMC  3939355. PMID  22864416.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ P. Ross, H. Weinhouse; Y. Aloni, D. Michaeli; P. Weinberger-Ohana, R. Mayer; S. Braun, E. de Vroom; G. A. van der Mare; J. H. van Boom a M. Benziman (1987). "Regulace syntézy celulózy v Acetobacter xylinum cyklickou kyselinou diguanylovou". Příroda. 325 (6101): 279–81. doi:10.1038 / 325279a0. PMID  18990795.
  4. ^ Regulace syntézy celulózy v Acetobacter xylinum cyklickou kyselinou diguanylovou P. Ross Nature, 1987
  5. ^ Benach, J; Swaminathan, SS; Tamayo, R; Handelman, SK; Folta-Stogniew, E; Ramos, JE; Forouhar, F; Neely, H; Seetharaman, J (2007). „Strukturální základ transdukce cyklického diguanylátu doménami PilZ“. Časopis EMBO. Evropská organizace pro molekulární biologii. 26 (24): 5153–5166. doi:10.1038 / sj.emboj.7601918. PMC  2140105. PMID  18034161.
  6. ^ Junsang K; Kyoung-Seok R; Henna K; Jae-Sun S; Jie-Oh L; Chaejoon C; Byong-Seok C (23. dubna 2010). „Struktura PP4397 odhaluje molekulární základ pro různé vazebné režimy c-di-GMP proteiny domény Pilz.“ Journal of Molecular Biology. 398 (1): 97–110. doi:10.1016 / j.jmb.2010.03.007. PMID  20226196.