SyCRP1通过cAMP感知高无机碳水平抑制蓝藻CO2浓缩机制基因的转录调控机制研究

本文揭示了蓝藻SyCRP1蛋白通过结合cAMP感知高无机碳(Ci)环境，从膜转移至核内直接结合CCM基因调控元件，阐明其作为转录抑制子的分子机制。该发现深化了对蓝藻碳浓缩机制（CCM）调控网络的理解，为光合生物适应碳限制环境提供了新视角。

　　

SyCRP1在蓝藻中的保守性

SyCRP1在蓝藻中高度保守（补充图S1），其同源物广泛存在于不同生态位的蓝藻物种中（链接：kegg.jp/ssdb-bin/ssdb_best?org_gene=syn:sll1371）。SyCRP1与其他蓝藻CRP蛋白的相似性达67.5–82.3%，与大肠杆菌CRP（EcCRP）仅43.6%相似。系统发育树（图1）显示Synechocystis可能代表最古老的CRP谱系之一。

讨论

自CRP作为肠杆菌lac操纵子的分解代谢激活剂被发现以来，CRP类蛋白已在多种细菌中得到研究。但蓝藻CRP的功能仍待深入探索。系统发育分析表明CRP在适应不同生境的形态各异蓝藻中高度保守，SyCRP1与单细胞非固氮物种亲缘最近（图1），暗示其在这些生物中功能保守。

生长条件

实验使用葡萄糖耐受型Synechocystis PCC 6803（GT-I）野生株。所有菌株在BG11培养基（HEPES缓冲，pH 7.8）、34°C、70 μmol光子/m²/s连续光照及无菌空气曝气条件下培养。Δsycrp1、Δcya1和Δcya2突变株在相同条件下培养，但初代培养需添加卡那霉素（25 μg/mL）和氯霉素（35 μg/mL）。

作者贡献声明

Suraj Chauhan： 原始稿撰写·方法·实验操作

N. Prakash Prabhu： 形式化分析

Martin Hagemann： 评审编辑·可视化·资金获取

Sue Lin-Chao： 评审编辑·资源协调·资金支持

Jogadhenu S.S. Prakash： 评审编辑·课题监督·资金规划·概念设计

资金支持

本研究获印度政府科学与工程研究委员会（SERB）核心研究基金（CRG/2020/004550）、海得拉巴大学卓越研究院（UOH-IOE-RC3-21-033）资助J.S.S.P；DBT-BUILDER（BT/INF/22/SP41176/2020）资助生命科学院；德国研究基金会（DFG）SCyCode研究单元（FOR2816, HA2002/23-2）资助M.H.；SyCRP1抗体由动物设施生成，质粒由合作实验室提供。

未引用参考文献

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利益冲突声明

作者声明无已知可能影响本研究的财务利益或个人关系。

致谢

感谢Saji Menon与NanoTemper Technologies（班加罗尔）的MST实验支持，miBiome Therapeutics（孟买）的ChIP文库制备与测序分析，以及Anthony Addlagatta在项目中的宝贵建议。