大肠杆菌HscB和HscA对DNA复制起始的影响及其基因转录调控

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大肠杆菌HscB和HscA蛋白加速铁硫簇由支架蛋白向目的蛋白转运过程,铁硫簇在细胞中可以充当蛋白质辅基,而且具有铁硫簇结构蛋白参与各种细胞生命活动,包括DNA复制和DNA修复。在真核细胞中已发现,铁硫簇组装缺陷会引起一系列疾病。因此,在模式生物大肠杆菌,对铁硫簇进行相关研究很有必要,并且对其致病机理具有一定借鉴作用。  本文发现hscB和hscA基因缺失,会延迟DNA复制起始,用质粒表达HscB和HscA蛋白能够恢复这种DNA复制起始的延迟。进一步分析发现HscB和HscA蛋白对复制起始的影响是间接的。此外,参与铁硫簇组装过程的其它基因缺陷如iscA、iscS、iscU、 sufA、sufB、sufC、sufD、sufS,也会引起DNA复制起始的延迟,iscR的基因缺失并不影响复制起始。有趣的是,在低温条件下HscB缺失对复制起始无影响,说明温度对HscB的功能有影响。本文认为HscB和HscA蛋白对DNA复制起始的影响,可能是通过控制铁硫簇由支架蛋白向目的蛋白转运速率,来影响某些特定具有铁硫簇结构的蛋白功能,而后者可能直接参与复制起始。  本文还发现DnaA、HscB、HscA以及IscU蛋白对hsc操纵子表达具有明显影响。DnaA蛋白抑制hsc操纵子的转录,额外IscU蛋白显著提高其转录水平。所以,hsc操纵子可能是通过感应细胞中HscB、HscA以及IscU蛋白浓度来调控其转录,DnaA蛋白和温度也参与该操纵子转录调控。
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