Diadenosine tetraphosphate regulates biosynthesis of GTP in Bacillus subtilis

枯草芽孢杆菌 GTP' 生物化学 突变体 生物合成 生物 IMP脱氢酶 核苷酸 鸟苷 化学 细胞生物学 细菌 遗传学 基因 外科 医学 霉酚酸 移植
作者
Pietro I. Giammarinaro,Megan K. M. Young,Wieland Steinchen,Christopher-Nils Mais,Georg Hochberg,Jin Yang,David Stevenson,Daniel Amador‐Noguez,Anja Paulus,Jue D. Wang,Gert Bange
出处
期刊:Nature microbiology [Nature Portfolio]
卷期号:7 (9): 1442-1452 被引量:29
标识
DOI:10.1038/s41564-022-01193-x
摘要

Diadenosine tetraphosphate (Ap4A) is a putative second messenger molecule that is conserved from bacteria to humans. Nevertheless, its physiological role and the underlying molecular mechanisms are poorly characterized. We investigated the molecular mechanism by which Ap4A regulates inosine-5'-monophosphate dehydrogenase (IMPDH, a key branching point enzyme for the biosynthesis of adenosine or guanosine nucleotides) in Bacillus subtilis. We solved the crystal structure of BsIMPDH bound to Ap4A at a resolution of 2.45 Å to show that Ap4A binds to the interface between two IMPDH subunits, acting as the glue that switches active IMPDH tetramers into less active octamers. Guided by these insights, we engineered mutant strains of B. subtilis that bypass Ap4A-dependent IMPDH regulation without perturbing intracellular Ap4A pools themselves. We used metabolomics, which suggests that these mutants have a dysregulated purine, and in particular GTP, metabolome and phenotypic analysis, which shows increased sensitivity of B. subtilis IMPDH mutant strains to heat compared with wild-type strains. Our study identifies a central role for IMPDH in remodelling metabolism and heat resistance, and provides evidence that Ap4A can function as an alarmone.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Zalia发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Lucas应助Avalon采纳,获得10
3秒前
4秒前
英姑应助jerry采纳,获得10
5秒前
石幼蓉发布了新的文献求助10
5秒前
enen完成签到,获得积分20
5秒前
马龙完成签到,获得积分10
5秒前
dake完成签到,获得积分10
6秒前
YDCPUEX完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
华仔应助科研小扒菜采纳,获得10
7秒前
cloud发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Zalia完成签到,获得积分10
8秒前
sc完成签到 ,获得积分10
9秒前
Owen应助石幼蓉采纳,获得10
10秒前
10秒前
kydd完成签到,获得积分10
11秒前
Booiys完成签到,获得积分10
11秒前
a379896033完成签到 ,获得积分10
12秒前
亦然完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
16秒前
复杂跳跳糖完成签到,获得积分20
16秒前
英俊的铭应助自觉从云采纳,获得10
16秒前
郭博发布了新的文献求助10
16秒前
Jinxun完成签到,获得积分10
16秒前
KCC完成签到,获得积分20
17秒前
乌鱼子完成签到,获得积分10
17秒前
闵笙完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
上官若男应助深情的羞花采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
单薄的小白菜完成签到,获得积分20
19秒前
诚心的水杯完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
靓丽雨梅完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6031365
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7712545
关于积分的说明 16196527
捐赠科研通 5178169
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771095
邀请新用户注册赠送积分活动 1754471
关于科研通互助平台的介绍 1639656