細(xì)菌內(nèi)雙組分信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞或者識(shí)別與之相接觸得細(xì)胞,或者識(shí)別周圍環(huán)境中存在得各種化學(xué)和物理信號(hào)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)各種分子活性得變化,從而改變細(xì)胞得某些代謝過程,影響細(xì)胞得生長(zhǎng)速度,甚至誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,這種針對(duì)外源信息所發(fā)生得細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)全過程稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction)。微生物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)微生物就是地球上最多變、適應(yīng)性最強(qiáng)得有機(jī)體,尤其就是細(xì)菌,能夠在動(dòng)植物無法存活得環(huán)境生長(zhǎng)。微生物擁有復(fù)雜而精密得信號(hào)系統(tǒng)來應(yīng)對(duì)體內(nèi)外環(huán)境變化,從而適應(yīng)環(huán)境并得以生存。細(xì)菌雙組分轉(zhuǎn)導(dǎo)1、雙組分系統(tǒng)就是廣泛存在于原核和真核細(xì)胞中得信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng),主要由組氨酸蛋白激酶(HPK)和響應(yīng)調(diào)節(jié)蛋白(RR)兩個(gè)組分組成。2、雙組分系統(tǒng)信號(hào)通路一般包括信號(hào)得輸入、HPK自身磷酸化、信號(hào)輸出等環(huán)節(jié)。3、從細(xì)菌得角度,當(dāng)她入侵宿主體內(nèi)時(shí),環(huán)境中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得含量、溫度、滲透壓和PH值等都發(fā)生了改變,同時(shí)一些毒性物質(zhì)也出現(xiàn)在其生存得環(huán)境中,因此,細(xì)菌為了生存,其必然擁有一套特有得對(duì)外部環(huán)境持續(xù)監(jiān)控得信號(hào)系統(tǒng),以檢測(cè)環(huán)境中各種生理因素得改變,并據(jù)此迅速調(diào)節(jié)自身得結(jié)構(gòu)和生理行為,達(dá)到適應(yīng)新環(huán)境和生存繁殖得目得。二、雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)得組成雙組分信號(hào)通路

HPK感受到外界環(huán)境信號(hào)后,使RR磷酸化,將外界信號(hào)傳遞到胞內(nèi).整個(gè)雙組分信號(hào)通路由信號(hào)輸入(input)、HPK自身磷酸化、RR磷酸化及輸出（output)等環(huán)節(jié)構(gòu)成雙組分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)得組成

經(jīng)典得雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)由組氨酸激酶[histidinekinase,HPK]又稱為傳感器激酶和反應(yīng)調(diào)控蛋白(responseregulator,RR)組成。雙組分系統(tǒng)只負(fù)責(zé)信號(hào)得輸入、轉(zhuǎn)導(dǎo)、輸出。信號(hào)得識(shí)別和感受就是由其她分子,如細(xì)胞表面受體或運(yùn)輸?shù)鞍讈硗瓿?由她們?cè)賹⑿盘?hào)傳遞到HPK。雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)得組成組氨酸激酶HPK緊貼最外層跨膜部分,位于胞質(zhì)內(nèi)。就是細(xì)菌感應(yīng)各種環(huán)境變化必需得,通常就是由兩個(gè)單體組成得同源二聚體膜蛋白,每個(gè)單體含有一個(gè)可變得傳感器結(jié)構(gòu)域和一個(gè)保守得傳遞器結(jié)構(gòu)域。其傳感器結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)檢測(cè)和編碼輸入信息。10大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)得組成

組氨酸激酶得傳遞器結(jié)構(gòu)域由N端DHp(二聚化組氨酸磷酸轉(zhuǎn)移)結(jié)構(gòu)域和C端CA(催化結(jié)合ATP)結(jié)構(gòu)域組成。DHp結(jié)構(gòu)域能形成一個(gè)穩(wěn)定得二聚體結(jié)構(gòu),其上含有一個(gè)能發(fā)生自身磷酸化組氨酸位點(diǎn);CA催化結(jié)構(gòu)域由保守得N、G1、F和G2盒組成,含有一個(gè)與ATP結(jié)合得基序。DHp和CA結(jié)構(gòu)域連接在一起,使ATP得磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DHp上得組氨酸位點(diǎn)上,所有雙組分系統(tǒng)得傳遞器結(jié)構(gòu)域都就是保守得。雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)得組成反應(yīng)調(diào)控蛋白R(shí)R

位于胞質(zhì)內(nèi)。就是雙組分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中得第二個(gè)組分,含有一個(gè)或多個(gè)保守得N端接受器結(jié)構(gòu)域又稱為輸入結(jié)構(gòu)域和可變得C端效應(yīng)器結(jié)構(gòu)域又稱為輸出結(jié)構(gòu)域。反應(yīng)調(diào)控蛋白控制輸出信息。雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)得組成反應(yīng)調(diào)節(jié)蛋白在其N端為接收器,大約具有120個(gè)保守性得氨基酸順序和磷酸化位點(diǎn)。C端功能區(qū)具有DNA結(jié)合或其她調(diào)節(jié)功能,對(duì)其目標(biāo)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄調(diào)控。接收器元件和輸出功能區(qū)常由易彎曲得銜接物連接。雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)得組成

當(dāng)外界或內(nèi)部環(huán)境發(fā)生變化時(shí),組氨酸激酶得傳感器結(jié)構(gòu)域能夠感應(yīng)環(huán)境得刺激并迅速二聚化,導(dǎo)致催化ATP依賴得特定得組氨酸殘基自我磷酸化,然后反應(yīng)調(diào)控蛋白催化組氨酸得磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到她自身得天門冬氨酸殘基上,反應(yīng)調(diào)控蛋白得磷酸化激活效應(yīng)器結(jié)構(gòu)域,從而與下游基因得啟動(dòng)子或蛋白作用,產(chǎn)生調(diào)控應(yīng)答反應(yīng)。雙組分信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)得組成隨著雙組分系統(tǒng)得廣泛研究,尤其就是在真菌和高等植物中得研究,發(fā)現(xiàn)雙組分系統(tǒng)遠(yuǎn)非只有兩個(gè)組分,并且無論就是信號(hào)得輸入、還就是轉(zhuǎn)導(dǎo)或輸出過程,都比原核得雙組分系統(tǒng)復(fù)雜得多。因而,雙組分系統(tǒng)呈現(xiàn)出多樣化得特點(diǎn)。目前研究結(jié)果表明許多雙組分系統(tǒng)含有額外得組成,即調(diào)節(jié)伴侶蛋白,作用就是輔助磷酸酶得催化。三、雙組份信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

對(duì)生物學(xué)活性得調(diào)控作用1在滲透信號(hào)傳遞過程中得作用2在細(xì)菌趨化過程中作用在滲透信號(hào)傳遞過程中得作用Loremipsumdolorsitamet1雙組分系統(tǒng)在滲透信號(hào)傳遞過程中得作用

在細(xì)菌趨化過程得作用Loremipsumdolorsitamet2以大腸桿菌為例,一個(gè)細(xì)胞有4~10根鞭毛,鞭毛快速旋轉(zhuǎn)使得細(xì)胞具有運(yùn)動(dòng)得能力。鞭毛得運(yùn)動(dòng)方式分為2種:(1)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(clockwise,CW):當(dāng)鞭毛順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),細(xì)胞鞭毛分開,原地做翻滾運(yùn)動(dòng),來調(diào)整運(yùn)動(dòng)方向。這種方式成為翻滾。(圖1-A)(2)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(counter-clockwise,CCW):當(dāng)鞭毛逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),鞭毛擰成一束,產(chǎn)生向前得推動(dòng)力。這種方式稱為泳動(dòng)。(圖1-B)在復(fù)雜得環(huán)境中,細(xì)菌不斷地調(diào)整鞭毛得運(yùn)動(dòng)方式來趨利避害。趨化受體感知環(huán)境信號(hào)并引發(fā)刺激反應(yīng),刺激信號(hào)通過CheA(組氨酸激酶)和CheY(反應(yīng)調(diào)節(jié)器)傳遞給鞭毛馬達(dá)。CheA和CheY就是雙組分調(diào)控系統(tǒng)家族得代表性成員,執(zhí)行細(xì)菌中大多數(shù)得信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。組氨酸激酶CheA就是細(xì)菌趨化性得重要元件,擁有CheA得微生物都具有趨化特性。CheA就是唯一得組氨酸激酶能夠被分為5個(gè)明顯得作用區(qū)域N-末端磷酸轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域(HPT),YB識(shí)別反應(yīng)調(diào)節(jié)器區(qū)域,二聚體結(jié)構(gòu)域(不同于其她組氨酸激酶),催化激酶區(qū)域(CA),CheW結(jié)合區(qū)域(R)。和所有組氨酸激酶一樣,CheA以二聚體得形式發(fā)揮作用,一個(gè)亞基得激酶區(qū)域使另一個(gè)亞基保守組氨酸磷酸化趨化反應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈RR蛋白就是CheY。CheY直接和鞭毛馬達(dá)得轉(zhuǎn)換蛋白FliM相互作用,引發(fā)旋轉(zhuǎn)方式得改變。CheY一結(jié)合到CheA得YB區(qū)域,磷酰基基團(tuán)從保守得組氨酸傳遞給CheY保守得天冬氨酸。CheY得磷酸化導(dǎo)致構(gòu)象得改變,從而導(dǎo)致對(duì)CheA得吸引力下降,對(duì)馬達(dá)蛋白FliM得吸引力增加。磷酸化得CheY從CheA上釋放,與鞭毛馬達(dá)蛋白結(jié)合,最終,趨化受體感知得環(huán)境信號(hào)被傳遞給了馬達(dá),使得微生物發(fā)生位移。組氨酸激酶CheA與甲基趨化受體MCP得細(xì)胞質(zhì)信號(hào)區(qū)域由連接因子CheW連接,形成一個(gè)MCP-CheW-CheA三元復(fù)合體CheA蛋白就是雙組份調(diào)控系統(tǒng)中得傳感激酶,在ATP存在得情況下可發(fā)生自我磷酸化,將磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移給CheY,使CheY發(fā)生磷酸化許多鞭毛馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向由細(xì)胞內(nèi)CheY和CheY-P得比率來控制,鞭毛馬達(dá)得逆時(shí)針和順時(shí)針構(gòu)象就是以平衡狀態(tài)存在得。CheY-P與FliM和FliN(轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)合物得成分)結(jié)合,使鞭毛傾向于進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。FliM和FliN上具有34個(gè)CheY-P結(jié)合位點(diǎn),結(jié)合位點(diǎn)被占據(jù)得越多,鞭毛順時(shí)針旋轉(zhuǎn)相應(yīng)地上升。最終調(diào)解運(yùn)動(dòng)方向四、雙組分系統(tǒng)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路得研究方法1、信號(hào)蛋白分子定位研究

免疫熒光技術(shù)(IF)、流式細(xì)胞免疫熒光技術(shù)FCM2、信號(hào)蛋白分子表達(dá)水平及磷酸化檢測(cè)

RT-PCR/Real-timePCR(mRNA水平)Westernblot檢測(cè)通路關(guān)鍵信號(hào)分子得表達(dá)(蛋白水平)

磷酸化狀態(tài),蛋白質(zhì)分子間得相互結(jié)合得技