一种保守的严格核苷酶的催化机制及其差分alarmone调控

本研究揭示了ppGpp与pppGpp如何通过不同机制调节细菌核酸酶PpnN的协同性，阐明其催化核酸水解的分子机制，并与植物LOG蛋白的进化保守机制相印证。

　　

亮点

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揭示了ppGpp和pppGpp如何差异性地调节PpnN的协同性

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阐明了PpnN催化核苷酸水解的机制

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PpnN与植物LOG蛋白共享一种进化上保守的机制

总结

了解细菌在应激状态下的代谢适应机制对于理解抗生素抗性的早期形成机制至关重要。在革兰氏阴性菌大肠杆菌中，普遍存在的严格反应会产生警报物质(p)ppGpp，这种物质能够作用于多种细胞蛋白。细胞核苷酶PpnN受(p)ppGpp的调控，并已被证明在氟喹诺酮类药物作用下能够平衡细菌的适应性和持久性。pppGpp和ppGpp都能激活PpnN，但它们通过未知的机制差异性地调节其协同性；此外，PpnN的催化机制至今仍不明确。本文提供了关于PpnN与其底物类似物、反应产物及警报物质分子之间相互作用的机制性见解，这有助于我们理解这一类核苷酶的催化机制以及ppGpp和pppGpp对其的不同调控方式。与植物中产生细胞分裂素的LOG蛋白进行比较后发现，PpnN利用了一种进化上保守的嘌呤水解机制，而在细菌中，这种机制是在应激状态下由警报物质调控的。

图形摘要