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The blue-light receptor YtvA acts in the environmental stress signaling pathway of Bacillus subtilis

Journal of bacteriology, 2006, 188 (17), 6387–95

Speaker：葉駿達                                                             Commentator：吳俊忠老師

Date：2007/03/07  13:10~14:00                                    Place：Room 601

摘要：

對於B. subtilis而言，其能透過活化transcriptional factor σ^B來調控下游的基因以產生適當的保護機制來對抗外來stress的刺激與破壞。如右圖所示，其乃透過相關protein的磷酸化行”partner-switching mechanism”以做調控。該路徑包含了五個paralogous proteins, 在先前的研究認為這些protein是透過serine或threonine phosphorylation而行negative regulation.當細菌接收到外界壓力刺激之下，phosphatase (RsbU or RsbP)會被活化而使anti-anti-σ (RsbV)形成去磷酸態，而與σ factor搶anti-σ (RsbW), 當σ factor被釋放後，其便會對下游的target genes進行transcription以因應其刺激所造成的影響。

在本篇研究中，作者找到了第六個paralog, YtvA, 發現其在同一個pathway中其擔任了positive regulator的角色。YtvA含有一Light-oxygen-voltage (LOV) domain, 其相似於在植物中的phototropin, 接收藍光的刺激。所以作者便針對在細菌中發現到的YtvA protein及其gene探討其相關特性。作者發現YtvA至少會與三個negative regulators形成一複合體以執行其功能。進一步發現，除了光線刺激與ytvA的表現有關，與因應disulfide stress的Spx regulator一有交互作用，可以了解ytvA的控制是具有multi-regulator. 針對YtvA的結構探討，發現LOV domain對於YtvA protein的合成及穩定性具有相當重要的地位，而該domain上第62個位置上的cysteine對於σ^B的調控亦相當重要。

於是綜合其實驗發現，YtvA protein會受到藍光、disulfide stress及其他未被確認的刺激，使之與environmental stress pathway中的negative regulator形成一大型complex, 以調控下游的σ^B. 而YtvA中domain的組成會影響到其功能的有無。這一連串的關聯性，讓我們更能清楚了解當細菌受到不同的外界刺激時，其所因應的方法及所造成的相關影響。