cAMP–CRP介导的otsB启动子抑制作用将大肠杆菌中的碳响应调控与海藻糖生物合成联系起来

《BMC Microbiology》：cAMP–CRP-mediated repression of the otsB promoter links carbon-responsive regulation to trehalose biosynthesis in Escherichia coli

　　

摘要

背景

cAMP受体蛋白（CRP）能够调控大肠杆菌中响应碳源的基因表达，但它在海藻糖生物合成中的作用至今仍不清楚。本研究旨在探究CRP是否通过otsB启动子直接调控otsBA基因座。

结果

RT–qPCR分析显示，在Δcrp突变体以及cAMP缺乏的条件下，otsB和otsA的表达显著增加。EMSA实验表明，在存在cAMP的情况下，CRP会与otsB启动子直接结合；而微量DNase I分析则发现了启动子附近可能存在CRP结合的保护区域。启动子报告基因实验和染色体启动子突变实验进一步表明，在所研究的条件下，该预测的启动子元件是CRP介导的抑制作用所必需的。破坏这一元件会导致细胞内碳水化合物比例发生变化，并在测试的高渗条件下使细菌生长速度出现轻微差异。

结论

CRP直接抑制otsB启动子，从而通过启动子附近的调控元件负向调控otsBA基因座。这些发现将响应碳源的转录调控与大肠杆菌的海藻糖生物合成以及渗透压应激相关的生理过程联系了起来。