Dimeric c-di-GMP Is Required for Post-translational Regulation of Alginate Production in Pseudomonas aeruginosa
Notice bibliographique
Résumé
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic human pathogen that secretes the exopolysaccharide alginate during infection of the respiratory tract of individuals afflicted with cystic fibrosis and chronic obstructive pulmonary disease. Among the proteins required for alginate production, Alg44 has been identified as an inner membrane protein whose bis-(3′,5′)-cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP) binding activity post-translationally regulates alginate secretion. In this study, we report the 1.8 Å crystal structure of the cytoplasmic region of Alg44 in complex with dimeric self-intercalated c-di-GMP and characterize its dinucleotide-binding site using mutational analysis. The structure shows that the c-di-GMP binding region of Alg44 adopts a PilZ domain fold with a dimerization mode not previously observed for this family of proteins. Calorimetric binding analysis of residues in the c-di-GMP binding site demonstrate that mutation of Arg-17 and Arg-95 alters the binding stoichiometry between c-di-GMP and Alg44 from 2:1 to 1:1. Introduction of these mutant alleles on the P. aeruginosa chromosome show that the residues required for binding of dimeric c-di-GMP in vitro are also required for efficient alginate production in vivo. These results suggest that the dimeric form of c-di-GMP represents the biologically active signaling molecule needed for the secretion of an important virulence factor produced by P. aeruginosa. Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic human pathogen that secretes the exopolysaccharide alginate during infection of the respiratory tract of individuals afflicted with cystic fibrosis and chronic obstructive pulmonary disease. Among the proteins required for alginate production, Alg44 has been identified as an inner membrane protein whose bis-(3′,5′)-cyclic dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP) binding activity post-translationally regulates alginate secretion. In this study, we report the 1.8 Å crystal structure of the cytoplasmic region of Alg44 in complex with dimeric self-intercalated c-di-GMP and characterize its dinucleotide-binding site using mutational analysis. The structure shows that the c-di-GMP binding region of Alg44 adopts a PilZ domain fold with a dimerization mode not previously observed for this family of proteins. Calorimetric binding analysis of residues in the c-di-GMP binding site demonstrate that mutation of Arg-17 and Arg-95 alters the binding stoichiometry between c-di-GMP and Alg44 from 2:1 to 1:1. Introduction of these mutant alleles on the P. aeruginosa chromosome show that the residues required for binding of dimeric c-di-GMP in vitro are also required for efficient alginate production in vivo. These results suggest that the dimeric form of c-di-GMP represents the biologically active signaling molecule needed for the secretion of an important virulence factor produced by P. aeruginosa.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».