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（Klebsiella pneumoniae)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，在近缘的大肠植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,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。σ     

碳代谢总体调控蛋白CRP对nifU启动子的抑制作用不依赖于该启动子上游CRP与NifA竞争的靶位点

在大肠杆菌中，碳代谢总体调控蛋白CRP抑制肺炎克氏杆菌nifU启动子的表达，序列分析表明，nifU启动子上游有一个CRP靶位点，且该位点与已知的NifA靶位点重合，体外凝胶阻滞实验结果表明，CRP对该位点的亲和性与对乳糖操纵子的CRP靶位点相似，说明在生理条件下，CRP可与NifA激活蛋白竞争该靶位点，该位点突变的体外凝胶阻滞实验结果表明，CRP不再与突变的nifU启动子结合，体内活性检测结果显示，在组成性表达NifA的激活下，CRP对上游CRP靶位点突变的nifU启动子依然有抑制作用，其程度与野生型启动子无明显差异，因此，CRP对nifU启动子的抑制作用不依赖于该启动子上游特异的CRP靶位点，暗示CRP与Eσ^54RNA聚合酶间的直接相互作用在该抑制效应中起着主要作用。