[학사] The Stringent Response of Helicobacter pylori
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- 목차
-
1. Abstract
2. Introduction
3. Results
(1) The H.pylori produces (p)ppGpp under nutrient deprivation condition.
(2) The importance of the stringent response in stationary-phase survival in H.pylori.
(3) The H.pylori ΔspoT mutant transforms to the coccoid transition prematurely.
(4) The stringent response is required for H.pylori survival in aerobic and acidic stress.
4. Conclusion
5. Reference
- 본문내용
-
◉ Stringent Response
- Stringent Response란 세포가 서식하는 환경이 급격히 변하게 되거나 어떠한 요인에 의해서 세포의 생존에 위기가 닥쳤을 시에 이런 위급한 상황에 대처하기 위해서 세포내의 대사를 변화시키는 작용을 말한다. 이 작용을 통해 세포가 위기상황에서도 그 변화에 적응해 나가는 능력이 생기게 되는 것이다. H.pylori가 위장환경에서 공복 시의 영양소 고갈과 이때 생성되는 강한 위산의 공격에도 사멸하지 않고 생존하는 것에 대하여 stringent response를 활성화하는 방어체계를 이용하기 때문인 것으로 보고 있다. 세포에서 stringent response가 일어나게 되면, (p)ppGpp라는 물질이 급속도로 축적되고, RNA의 합성이 억제되는 특징이 있다.
Fig. 1. Putative (p)ppGpp metabolic pathway of Helicobacter pylori according to Cashel et al.
◉ (p)ppGpp(Guanosine Tetra(Penta)phosphate)
- Stringent response를 위한 molecular signal(alamone)으로서, RNA polymerase에 직접 결합하여 promoter specificity와 transcription rate를 변화시켜 transcription을 조절하게 된다. (p)ppGpp는 RelA가 uncharged tRNA의 존재를 감지할 때, ribosome-associated synthetase(RelA)에 의해 만들어 지고, hydrolase인 SpoT에 의해 분해된다. 미생물의 활동에서 보면, amino acid가 생산되는 양에 따라 (p)ppGpp가 개입하여 gene expression을 제어하게 되는데, 보통 protein synthesis에 필요한 amino acid가 감소하면 세포로부터 (p)ppGpp의 생산이 증가하고, amino acid가 정상 수준까지 보충되면 (p)ppGpp의 활성이 사라지게 된다.
◉ RelA(relA), SpoT(spoT)
- RelA는 ribosome에 binding하여 tRNA가 aimno acid가 거의 없는 조건에서 uncharged상태가 되면 ATP(ADP)와 GTP를 이용하여 (p)ppGpp를 합성한다.(Fig. 2) Bifunctional protein SpoT는 (p)ppGpp synthetase와 hydrolase activity를 encode한다. 그리고 SpoT는 cell안에서 (p)ppGpp의 적당한 level을 유지하기 위해서 중요하다.
- 참고문헌
-
◎ Mouery, K., B. A. Rader, E. C. Gaynor, and K. Guillemin. 2006. The stringent response is required for Helicobacter pylori survival of stationary phase, exposure to acid, and aerobic shock. J. Bacteriol. 188:5494-5500.
◎ Wells, D. H., and E. C. Gaynor. 2006. Helicobacter pylori initiates the stringent response upon nutrient and pH downshift. J. Bacteriol. 188:3726-3729.
◎ Cashel, M., D. R. Gentry, V. J. Hernandez, and D. Vinella. 1996. The stringent response, p. 1458-1496. In F. C. Neidhardt, R. Curtiss Ⅲ, J. L. Ingraham, E. C. C. Lin, K. B. Low, B. Magasanik, W. S. Reznikoff, M. Riley, M. Schaechter, and H. E. Umbarger (ed.), Escherichia coli and Salmonella:cellular and molecular biology, 2nd ed. ASM Press, Washington, D. C.
◎ Jain, V., M. Kumar, and D. Chatterji. 2006. ppGpp: stringent response and survival. J. Bacteriol. p. 1-10.
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