การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกของแบคทีเรียผ่านระบบส่งสัญญาณแบบสององค์ประกอบ
Two-component signal transduction system: A responsive system for external stimuli in bacteria
Keywords:
ระบบสององค์ประกอบ, โปรตีนควบคุมการตอบสนอง, โปรตีนรับรู้, Two-component system, Response regulator, Sensing proteinAbstract
บทความนี้กล่าวถึงระบบส่งสัญญาณที่แบคทีเรียใช้ในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกผ่านโปรตีนสองชนิดในการจดจำสัญญาณ การส่งสัญญาณ และการการะตุ้นการแสดงออกของยีน โปรตีนรับรู้เป็นโปรตีนส่งสัญญาณหลักที่ทำหน้าที่โดยตรงในการจดจำกับสิ่งเร้าภายนอกในรูปแบบของลิแกนด์ การเข้าจับของลิแกนด์เหนี่ยวนำการเกิดปฏิกิริยาออโตฟอสโฟริเลชั่นของตัวโปรตีนรับรู้เองให้มีการถ่ายโอนหมู่ γ-ฟอสเฟตของ ATP ให้กับโปรตีนรับรู้และเคลื่อนย้ายสัญญาณฟอสโพริลต่อให้โปรตีนควบคุมการตอบสนองเพื่อใช้กระตุ้นการถอดรหัสของยีนจำเพาะหรือโอเพรอนที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาวะสิ่งแวดล้อมนั้น Two-component signal transduction system, a responsive system for external stimuli in bacteria, is reviewed. The system combines a signal recognition, signal transduction, and gene activation in a two-protein system. The sensing protein is the primary signal transduction protein that interacts directly with an external ligand stimulus. Binding of the ligand induces an autophosphorylation reaction in which the γ-phosphate of ATP is transferred to the sensing protein. The signal information exists as a phosphoryl moiety poised to be transferred to a response regulator making a transcriptional activation of specific genes or operons that response to changing environmental conditions.References
Bourret, R.B., Borkovich, K.A., & Simon, M.I. (1991). Signal transduction pathways involving Protein phosphorylation in prokaryotes. Annual Review fo Biochemistry. 60, 401-441.
Comeau, D.E., Ikenaka, K., Tsung, K., & Inouye, M. (1985). Primary characterization of the Protein products of the Escherichia coli OmpB locus: structure and regulation of synthesis of the OmpR and EnvZ proteins. Journal of Bacteriology. 164, 578-584.
Gross, R., Aric, B., & Rappuoli, R. (1989) Families of bacterial signal-transducing proteins. Molecular Microbiology. 3(11), 1661-1667.
Hakenberck, R., & Stock, J.B. (1996). Analysis of two-component signal transduction systems involved in transcriptional regulation. Methods in Enzymology, 273, 281-300.
Hoch, J.A., & Silhavy, T.J. (ed.). (1995). Two-component signal transduction, Washington DC: American Society for Microbiology.
Iuchi, S., Cameron, D.C., & Lin, E.C.C. (1989). A second global regulator gene (arcB) mediating Repression of enzymes in aerobic pathways of Escherichia coli. Journal of Bacteriology. 171, 868-873.
Lane, T., Benson, A., Hecht, G.B., Burton, G.J., & Newton, A. (1995). Switches and signal transduction networks in the Caulobacter crescentus cell cycle. In Hoch, J.A., & Silhavy, T.J. (ed.). Two-component signal transduction (pp 403-418). Washington DC: American Society for Microbiology.
McBride, M.J., Weinberg. R.A., & Zusman, D.R. (1989). “Frizzy” aggregation genes of the gliding Bacterium Myxococcus xanthus show sequence similarities to the chemotaxis genes of enteric bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences. UAS. 86, 424-428.
Miller, J.F., Mekalanos, J.J., & Falkow, S. (1989). Coordinate regulation and sensory Transduction in the control of bacterial virulence. Science, 243, 916-922.
Ninfa, A.J., Ninfa, E.G., Lupas, A., Stock, A., Magasanik, B., & Stock, J. (1998). Crosstalk between bacterial chemotaxis signal transduction proteins and the regulators of transcription of the Ntr regulon: evidence that nitrogen assimilation and chemotaxis are controlled by a common phosphotransfer mechanism. Proceedings of the National Academy of Sciences. USA, 85, 5492-5496.
