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Enregistrement W4390703518 · doi:10.1128/jb.00331-23

Binding of GTP to BifA is required for the production of Pel-dependent biofilms in <i>Pseudomonas aeruginosa</i>

2024· article· en· W4390703518 sur OpenAlexafffund
Jaime C. Van Loon, Gregory B. Whitfield, Nicole Wong, Lindsey O’Neal, Amy Henrickson, Borries Demeler, George A. O’Toole, Matthew R. Parsek, P. Lynne Howell

Notice bibliographique

RevueJournal of Bacteriology · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueBacterial biofilms and quorum sensing
Établissements canadiensUniversity of LethbridgeHospital for Sick ChildrenMcMaster UniversityUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesNational Institute of Allergy and Infectious DiseasesNational Institute of General Medical SciencesHospital for Sick ChildrenCanada Foundation for InnovationNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCystic Fibrosis CanadaNational Institutes of HealthNational Science FoundationGovernment of CanadaSick Kids FoundationUniversity of Texas SystemCystic Fibrosis Foundation
Mots-clésGTP'BiologyGuanosine monophosphateGuanosineBiochemistryPseudomonas aeruginosaBiofilmPhosphodiesteraseCell biologyEnzymeNucleotideBacteriaGeneGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT The Pel exopolysaccharide is one of the most mechanistically conserved and phylogenetically diverse bacterial biofilm matrix determinants. Pel is a major contributor to the structural integrity of Pseudomonas aeruginosa biofilms, and its biosynthesis is regulated by the binding of cyclic-3′,5′-dimeric guanosine monophosphate (c-di-GMP) to the PelD receptor. c-di-GMP is synthesized from two molecules of guanosine triphosphate (GTP) by diguanylate cyclases with GGDEF domains and degraded by phosphodiesterases with EAL or HD-GYP domains. As the P. aeruginosa genome encodes 43 c-di-GMP metabolic enzymes, one way signaling specificity can be achieved is through direct interaction between specific enzyme-receptor pairs. Here, we show that the inner membrane hybrid GGDEF-EAL enzyme, BifA, directly interacts with PelD via its cytoplasmic HAMP, GGDEF, and EAL domains. Despite having no catalytic function, the degenerate active site motif of the BifA GGDEF domain (GGDQF) has retained the ability to bind GTP with micromolar affinity. Mutations that abolish GTP binding result in increased biofilm formation but stable global c-di-GMP levels. Our data suggest that BifA forms a dimer in solution and that GTP binding induces conformational changes in dimeric BifA that enhance the BifA-PelD interaction and stimulate its phosphodiesterase activity, thus reducing c-di-GMP levels and downregulating Pel biosynthesis. Structural comparisons between the dimeric AlphaFold2 model of BifA and the structures of other hybrid GGDEF-EAL proteins suggest that the regulation of BifA by GTP may occur through a novel mechanism. IMPORTANCE c-di-GMP is the most common cyclic dinucleotide used by bacteria to regulate phenotypes such as motility, biofilm formation, virulence factor production, cell cycle progression, and cell differentiation. While the identification and initial characterization of c-di-GMP metabolic enzymes are well established, our understanding of how these enzymes are regulated to provide signaling specificity remains understudied. Here we demonstrate that the inactive GGDEF domain of BifA binds GTP and regulates the adjacent phosphodiesterase EAL domain, ultimately downregulating Pel-dependent P. aeruginosa biofilm formation through an interaction with PelD. This discovery adds to the growing body of literature regarding how hybrid GGDEF-EAL enzymes are regulated and provides additional precedence for studying how direct interactions between c-di-GMP metabolic enzymes and effectors result in signaling specificity.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,267
Écart entre enseignants0,251 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations7
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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