MtvS1 和 MtvS2 与 RNA 聚合酶相互作用以调控弗朗西丝菌属 V-A 型 CRISPR-Cas 系统

《Nature Communications》：MtvS1 and MtvS2 Interact with RNA polymerase to regulate the Francisella type V-A CRISPR-Cas system

　　

摘要

细菌和古菌通常携带多个 CRISPR-Cas 位点以防御可移动遗传元件。然而，关于不同 CRISPR-Cas 系统是否以及如何受到差异调控，目前知之甚少，这在许多情况下是因为无法在天然宿主中研究 CRISPR 免疫性。在此，我们调查了存在于机会性人类病原体新佛氏弗朗西斯菌Francisella novicida U112 中的内源性 II-B 型和 V-A 型 CRISPR-Cas 系统的调控情况。我们发现，虽然 II-B 型系统是组成型表达的，但 V-A 型系统在稳定期和高细胞密度下呈差异表达。我们鉴定出 MtvS1 和 MtvS2 是这种调控所需的因子，也是稳定期中许多其他基因调控所需的因子，其中一些基因是新佛氏弗朗西斯菌Francisella 毒力所必需的。两种新佛氏弗朗西斯菌Francisella MtvS 蛋白均结合 RNA 聚合酶。预测 MtvS1 与 RNA 聚合酶的 β’亚基相互作用，而 MtvS2 与多个 RNA 聚合酶亚基以及 MtvS1 相互作用。我们提出，MtvS1 和 MtvS2 构成了非经典替代σ因子，参与新佛氏弗朗西斯菌Francisella 中 V-A 型 CRISPR 位点及其他基因表达的调控。最后，我们表明 MtvS1 同源物 YgfB 是大肠杆菌E. coli 中 I-E 型 CRISPR-Cas 系统表达所必需的，这一结果表明这些替代σ因子在基因调控中具有更广泛的作用。