碳代谢总体调控蛋白CRP对肺炎克氏杆菌nif启动子的抑制作用

在肠道细菌中,碳代谢总体调控蛋白CRP(也称为cAMP受体蛋白)通过PTS系统介导葡萄糖效应,调控σ70依赖型碳源分解代谢操纵子的转录活性.当自生(联合)固氮的肺炎克氏杆菌(Klebsiellapneumoniae)以不同的碳水化合物作为惟一碳源生长时,其固氮活性明显不同,且这种不同碳源对固氮活性的影响发生在基因表达调控水平上.在近缘的大肠杆菌遗传背景下的进一步研究表明,在cAMP存在时,CRP对肺炎克氏杆菌所有的σ54依赖型nif启动子(nifB,nifE,nifF,nifH,nifJ,nifLA和nifU)都有抑制作用.序列分析结果表明,CRP的抑制作用与其在这些启动子上游的DNA顺式作用元件无直接相关性.对肺炎克氏杆菌crp基因的分离、测序结果显示,其编码的CRP蛋白与已知的大肠杆菌CRP蛋白在序列与功能上高度保守,因此认为不同碳源代谢对固氮基因的调控作用可能是由CRP-cAMP复合体介导的.这一研究工作将碳代谢调控系统和固氮调控系统通过CRP-cAMP耦联在一起,具有重要的生理学意义.