双组分信号转导系统(TCSTS)由组氨酸激酶和反应调节蛋白组成,经由蛋白磷酸化方式调控下游基因的表达。在黄单胞菌中,目前已发现有13个TCSTS基因参与了对致病过程的调控。本项目通过插入失活方式,对野油菜黄单胞菌的所有54个反应调节蛋白进行突变,并筛选发现vgrR基因突变后会导致细菌致病力、胞外蛋白酶、细菌生长和胞外多糖合成能力显著下降。插入失活的非极性检测和RT-PCR分析均发现组氨酸激酶基因vgrS与vgrR属于同一个操纵子,共同转录。体外磷酸化实验证明VgrS具有自磷酸化酶活性,且能以较高的特异性对VgrR进行磷酸化,同时具有磷酸转移酶活性。VgrS-VgrR是一个经实验验证的,调控细菌致病力的TCSTS。与其它黄单胞菌相比,VgrS蛋白的信号接受区在水稻黄单胞菌中发生了快速进化。Domain swamping等遗传学分析证明该结构域确实产生了功能上的分化,可能与不同黄单胞菌细胞识别相应寄主有密切联系。本项目鉴定发现了一个调控细菌致病力的TCSTS并对其调控机制、蛋白进化的分子生物学机理进行了深入研究,其结果将为理解细菌细胞信号转导过程提供新例证。
英文主题词Xanthomonas; two-component signal transduction system; histidine kinase; transcription factor; virulence factor