细菌内双组分信号传导全解
双组分调控系统工作原理
双组分调控系统工作原理双组分调控系统是在生物体内广泛存在的一种细胞信号传递机制，主要通过两种不同的分子，在细胞内外传递信息，从而调控细胞的生长、分化和 apoptosis 等生理过程。
该调控系统的工作原理可以分为四个部分：一、双组分调控系统的结构双组分调控系统由两个基本部分组成：感受器和效应器。
感受器通常位于细胞膜表面或胞内，主要作用是在感受到比如激素、抗生素或环境压力等外部信号时，将这些信号转化为内部信号。
效应器通常是一个酶，在接收到内部信号后，启动一系列反应，以调控细胞酶活性、细胞器官功能、基因表达水平等。
双组分调控系统中的感受器和效应器通常是一对，它们之间的相互作用和避免交叉干扰是调控系统正常工作的关键。
二、双组分调控系统的信号传递双组分调控系统的信号传递包括以下几个步骤：1.信号感受：当感受器受到外界信号时，会引发构象变化，导致效应器与其结合。
2.信号转导：感受器和效应器之间的结合会导致效应器活性的变化。
效应器通常是一种酶，在接收到信号后会被激活，从而将信号传递给下一个效应器或基因表达水平。
3.信号放大：效应器的激活可能会促使产生更多的内部信号，从而引发更多的反应。
4.信号清除：当感受器停止受到外界信号时，效应器的活性会受到抑制，从而停止一系列反应。
三、双组分调控系统的多样性双组分调控系统的多样性体现在其感受器和效应器的种类和组合上。
在细菌和植物中，双组分调控系统数量众多，可以为生物提供很高的适应性恢复信号。
而在哺乳动物中，由于双组分调控系统复杂性高，数量较少，但其在特定过程中展现出了独特的功能，尤其是在下游的信号通路中扮演着关键的作用。
四、双组分调控系统的应用双组分调控系统的应用日益广泛，不仅用于基础科学研究，还被广泛应用于生物医学、生物工程、农学等领域。
例如，研究人员正在利用双组分调控系统的方法研究细胞分化和癌症治疗等领域，这种信号传递机制已经被证明是非常重要和有用的。
此外，双组分调控系统的高灵敏度、快速响应、可逆性等特点，也是它被广泛应用的原因之一。
革兰氏阴性细菌双组分调节系统
革兰氏阴性细菌双组分调节系统生物需要复杂而精密的信号系统感受、传导和响应外界环境的变化。
蛋白磷酸化是原核和真核生物进行信号转导的主要机制。
蛋白磷酸化由激酶催化，根据对底物专一性的不同，激酶可分为Ser/Thr 激酶、Tyr 激酶和His 激酶等。
原核生物由于缺乏大多数丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸蛋白激酶，所以，组氨酸蛋白激酶在信号传递的诸多方面,包括对环境的适应、芽孢的形成、感受趋化性因子、渗透改变和营养缺乏等过程中起着至关重要的作用。
该信号系统由两部分组成，包括感受器和反应调节蛋白，称为双组分系统（two-component system）。
双组分系统在自然界中非常普遍，几乎所有的细菌都编码各种不同的这种双组分系统来应对种种外界信号变化。
长期以来，组氨酸激酶和双组分信号系统一直被认为局限于原核生物中，然而，越来越多的证据表明，这一系统也存在于许多真核生物中。
目前，在酵母、粘菌(slime mold) 、真菌、和高等植物中都已找到了这一信号传递系统。
在酵母中，由一个感受渗透压的双成分系统调节着MAPK级联系统，后者是真核生物特有的一个信号传递系统。
高等植物中也已报道了一些感受器激酶基因，如拟南芥的ETR1、ERS 和CKI1,分别是乙烯和细胞分裂素信号传递途径的组分。
到目前为止，在高等动物中还没有存在组氨酸激酶的报道，双组分系统是否存在于高等动物中也不清楚。
双组分系统最初是由Ninfa和Magasanik (1986) 在研究大肠埃希氏菌(E. coli) 氮调节蛋白(nitrogenregulatory protein, NR) 系统时发现的；与此同时，Nixon 等(1986)发现细菌中存在许多感应系统（sensory system），其组分与大肠埃希氏菌的NR系统的组分具有相似的氨基酸序列。
双组分系统普遍存在于原核生物中，大肠埃希氏菌中具有30种不同的双组分系统。
一个典型的双组分系统是由一个存在于膜上的信号组氨酸激酶（又名感受器、传感激酶）和一个存在于细胞质的反应调节子，它一般是一个转录因子（一个催化剂或者是抑制剂）。
真菌双组分信号转导系统及其抑制剂研究进展
真菌双组分信号转导系统及其抑制剂研究进展徐西光;张子平;程波【摘要】双组分信号转导系统存在于包括真菌在内的大部分低等真核生物、原核生物及一些植物中.真菌双组分信号转导蛋白在细胞新陈代谢、毒力以及致病性等方面具有重要作用,且目前在人类细胞中尚未发现双组分信号转导系统.因此,探明真菌双组分信号转导系统的机制,可为抑制剂的设计和寻找提供多个“靶点”,从而研制出能够抗致病性真菌而不对宿主细胞造成损伤的新型抗真菌药物.本文就近年来真菌双组分信号转导系统及其潜在抑制剂进行综述.%Two-component signal transduction system, which plays an important role in cell metabolism, virulence and pathoge-nicity, has been found in most lower eukaryotes, prokaryotes and some plants, yet not in human cells. Well-understanding of the mechanism may be helpful for inhibitor designing, which has antifungal effect without damage to host cell. Recent literatures about two-component signal transduction system in fungi and potential inhibitors are reviewed.【期刊名称】《中国真菌学杂志》【年(卷),期】2011(006)006【总页数】4页(P370-372,380)【关键词】真菌;双组分信号转导;抑制剂;药靶【作者】徐西光;张子平;程波【作者单位】福建医科大学附属第一医院皮肤科,福州350005;福建医科大学附属第一医院皮肤科,福州350005;福建医科大学附属第一医院皮肤科,福州350005【正文语种】中文【中图分类】R379真菌是具有真核和细胞壁的异养生物，其中某些菌种可引起动、植物的多种病害，影响人体健康，甚至威胁人类生命安全。
细菌内双组分信号传导课件
表达。
基因敲除技术
利用同源重组技术，将目的基因 从基因组中删除，以研究基因的
功能和作用机制。
遗传学技术
01
突变体筛选
通过化学诱变、同源重组等方法，产生基因突变体，再从中筛选具有特
定表型的突变体进行研究。
调节机制的工作原理
磷酸化/去磷酸化
通过激酶的磷酸化作用，使响应 调节的组分磷酸化或去磷酸化， 从而改变其活性状态，实现信号 转导。
甲基化/去甲基化
通过甲基化或去甲基化修饰，改 变组分的活性或与其它蛋白的相 互作用能力，实现信号转导。
调节机制的生物学意义
适应性生存
生物与环境互作
通过双组分信号传导系统的调节机制 ，细菌能够快速适应不断变化的环境 条件，如营养供应、氧化还原状态、 渗透压等。
优化工业微生物生产
通过调节双组分信号传导系统，可以优化工业微生物的生产过程，提高微生物的代谢效率和产物产量 。
在抗细菌感染药物设计中的应用前景
设计新型抗菌药物
针对双组分信号传导系统的抑制剂可以作为 新型抗菌药物的候选药物，用于治疗细菌感 染。
增强现有抗菌药物的疗效
通过抑制双组分信号传导系统，可以增强现 有抗菌药物的疗效，降低耐药性的产生。
系统组成
细菌内双组分信号传导系统由感应器 、反应调节器、连接蛋白和效应器等 组成。
工作原理
当感应器感知到环境中的刺激时，它 会通过某种形式的信号转导机制将信 号传递给反应调节器，从而触发一系 列的生理和行为反应。
在细菌适应性中的重要性
细菌适应性是指细菌在不断变化的环 境中生存和繁衍的能力。细菌内双组 分信号传导系统在细菌适应性中起着 至关重要的作用，因为它能够感知环 境中的各种刺激，并通过信号转导机 制调节细胞的生理和行为，使细菌能 够适应不断变化的环境。
真菌双组分信号转导系统及其抑制剂研究进展
Ｃ ｉ Ｍｙｏ， ｅｅ ｅ ０ １ Ｖ ｌ Ｎ ． ｈｎＪ ｃｌＤ ｃｍｂｒ １ ． ｏ ｏ６ ２ ６，
・
综 述
・
真 菌 双 组 分 信 号 转 导 系 统 及其 抑 制 剂研 究 进 展
徐 西光 张 子平 程 波
ｎ ｃｔ ｉｉ ｙ，ｈ ｓ ｂ ｅ ｕ ｄ ｉ ｓ ｌｗｅ ｕ ａ ｙ ｔ ｓ ｒ ｋ ｒ ｏｅ ｎ ｏ ｌｎ ｓ ｅ ｏ ｎ ｈ ｍａ ｅｌ ．Ｗ ｅｌｕ ｄ ｒｔ ｎ ｉｇ ｏ ｈ ａ ｅ ｎ ｆ ｎ ｎ ｍｏ ｔ ｏ ｒｅ ｋ ｒ ｏｅ ，ｐ ｏ ａｙ ｔ ｓ ａ ｄ ｓ ｍｅ ｐ ａ ｔ ，ｙ ｔｎ ｔ ｉ ｕ ｎ ｃ ｌ ｏ ｓ ｌ ｎ ｅ ｓａ ｄ ｎ ｆｔ ｅ —
【 关键词 】 真菌 ； 双组分信 号转 导 ； 抑制剂 ； 药靶 【 中图分 类号 】 Ｒ３ ９ ７ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号 】 １７ —８７ ２ １ ） ６０ ７ －３ ６ ３３ ２ （ ０ １ ０ －３ ００
Ｐｒ ｒ ｓ ｉ ｎ ｈｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｆｔ － ｏ ｐ ｏｇ ｅ ｓｏｎ ｏ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｗｏ ｃ ｍ ｏｎｅ ｉ ｎ ｒ ｎｓ ｕｃ ｉ ｎ ｙｓｅ ｎ ｆ ｎｇ ｎｄ ｉｓ ｉ ｂｉｏ ｓ ｎｔｓｇ ａｌｔ ａ ｄ ｔｏ ｓ ｔｍ ｉ ｕ ｕｓａ ｔ ｎｈｉ ｔ ｒ
“ 双组 分信 号转 导 系 统 ” 由一 个组 氨 酸 蛋 白激
酶 （ Ｋ， Ｈ 也称 之 “ 受器 激 酶 ” 和一 个 “ 应 调 节 感 ） 反 蛋 白 （ Ｒ） 组成 。感 受 器 激 酶 通 常 是 跨 膜 蛋 白 ， Ｒ ”
菌在 内的致病 性 真菌 的毒 力很 重要 ， 人类 细 胞 中 而 不存 在该 信 号转 导 系统 。 因此 ， 针对 双 组分 信 号 传
肠杆菌科细菌的Rcs信号转导系统——毒力、应激
*114 *微生物与感染 Jo狀服//nfec^o似，April25，2018，13(2) & 114-121 doi:10.3969/@.issn.1673-6184.2018.02.009•综述*肠杆菌科细菌的R es信号转导系统—毒力、应激叶立娜，Z条复旦大学基础医学院病原生物学系，医学分子病毒学教育部/卫生部重点实验室，上海200032摘要:R e s是肠杆菌科细菌中的一种复杂的双组分信号转导系统，能调节细菌荚膜异多糖酸合成，以及细菌鞭毛基因、抗酸性基因等的表达。
R e s不同于典型的双组分系统，其由3个蛋白构成，磷酸转移过程分3步进行。
不同细菌中的R e s功能有所区别，主要为调控细菌的毒力和应激。
本文在简单介绍细菌双组分信号转导系统的基础上，重点对肠杆菌科细菌R e s的组成、功能及磷酸转移机制进行综述。
关键词:双组分系统;肠杆菌科;毒力；应激Res signal transduction system in Enterobacteriacea bacteria：associated virulence and stress reactionYE Lina,QU DiDepartment of Medical Microbiology and Parasitology，Key Laboratory of Medical Molecular Virology Ministries of Educat i o n and Health，School of Basic Medical Sciences，Fudan University，Shanghai200032，ChinaAb s tr a c t：R es is a com plex tw o-co m p o n en t system in E n te ro b a c te ria c e a e b a cteria. It reg u lates th e synthesis ofbacteria? colanic a cid s，an d th e expressions o f bacteria? flag ella genes an d resistan ce genes.w ith ty picai tw o-co m p o n en t system s，R es consists o f th re e c o m p o n e n ts，am ong w hich p h o sp h a te gro uptra n s fe rre d via th re e steps. R es in d iffe re n t species m ay possess its o w n d istin ct fu n c tio n s，m ainly reg u la tio n o f b a c te ria l v iru len ce an d stress c o n tro l. T h is rev iew focuses o n th e c o m p o n e n ts，fu n c tio n and signal tran sd u ctio n m echanism s o f R es system.K e y w o rd s：T w o-co m p o n en t sy ste m；E n te ro b a c te ria c e a e；V iru le n c e；Stress双组分系统（(wo-component system，TCS)是细菌主要信号转导系统之一，通过磷酸转移而激活，从而调控细菌生长、生存、毒力等生物学功能。
细菌内双组分信号传导(1)
细菌内双组分信号传导(1)细菌内双组分信号传导（bacterial two-component signaling）是一种常见的细菌信号传导机制，通过内部的蛋白质通路，使细菌能够对外界环境作出反应。
本文将介绍细菌内双组分信号传导的机制、应用和未来研究方向。
一、机制细菌内双组分信号传导是一种通过蛋白质信号转导的方式提高细菌对外界环境变化的适应能力。
通常情况下，这种机制涉及到两类蛋白质：感受器蛋白和反应器蛋白。
感受器蛋白通常位于细胞膜上，是一种膜蛋白，能够通过感受化学物质、光线、温度等刺激，从而发生构象变化。
而反应器蛋白则位于细胞质内，当感受器蛋白发生构象变化时，可将信号转化为一种细胞内的信号。
通常情况下，感受器蛋白和反应器蛋白会结合成一个复合物，并通过磷酸化、去磷酸化等化学反应来调节复合物的活性。
一般情况下，当外界刺激发生时，感受器蛋白会受到激活，从而磷酸化反应器蛋白，进而导致反应器蛋白的活性发生改变。
此时，反应器蛋白可以进入细胞核或其他位置，并改变细胞内其他蛋白质的活性。
二、应用细菌内双组分信号传导具有广泛的应用价值。
西布曲明、卡那霉素等抗生素合成都依赖于细菌内双组分信号传导。
此外，在工业生产和环境监测中，细菌内双组分信号传导也得到广泛应用。
对于一些特定细菌，我们可以通过人工调节细胞内双组分信号传导的机制来达到抗菌、污染处理等目的。
三、未来研究方向目前，细菌内双组分信号传导机制的研究仍在进行中。
我们可以通过先进的生物技术手段，建立更加准确、实时的检测系统，以便于从更深层次理解细菌的信号传导机制。
此外，通过人工改变细胞内双组分信号传导机制，可以获得许多有潜力的应用，如制造新型肥料、开发新型抗生素等。
总的来说，细菌内双组分信号传导机制是一种复杂而有价值的机制。
在我们研究和应用这种机制的同时，也可以通过更深层次的理解和探究，为开创更广阔的领域打下坚实的基础。
革兰氏阴性细菌双组分调节系统
革兰氏阴性细菌双组分调节系统生物需要复杂而精密的信号系统感受、传导和响应外界环境的变化。
蛋白磷酸化是原核和真核生物进行信号转导的主要机制。
蛋白磷酸化由激酶催化，根据对底物专一性的不同，激酶可分为Ser/Thr 激酶、Tyr 激酶和His 激酶等。
原核生物由于缺乏大多数丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸蛋白激酶，所以，组氨酸蛋白激酶在信号传递的诸多方面,包括对环境的适应、芽孢的形成、感受趋化性因子、渗透改变和营养缺乏等过程中起着至关重要的作用。
该信号系统由两部分组成，包括感受器和反应调节蛋白，称为双组分系统（two-component system）。
双组分系统在自然界中非常普遍，几乎所有的细菌都编码各种不同的这种双组分系统来应对种种外界信号变化。
长期以来，组氨酸激酶和双组分信号系统一直被认为局限于原核生物中，然而，越来越多的证据表明，这一系统也存在于许多真核生物中。
目前，在酵母、粘菌(slime mold) 、真菌、和高等植物中都已找到了这一信号传递系统。
在酵母中，由一个感受渗透压的双成分系统调节着MAPK级联系统，后者是真核生物特有的一个信号传递系统。
高等植物中也已报道了一些感受器激酶基因，如拟南芥的ETR1、ERS 和CKI1,分别是乙烯和细胞分裂素信号传递途径的组分。
到目前为止，在高等动物中还没有存在组氨酸激酶的报道，双组分系统是否存在于高等动物中也不清楚。
双组分系统最初是由Ninfa和Magasanik (1986) 在研究大肠埃希氏菌(E. coli) 氮调节蛋白(nitrogenregulatory protein, NR) 系统时发现的；与此同时，Nixon 等(1986)发现细菌中存在许多感应系统（sensory system），其组分与大肠埃希氏菌的NR系统的组分具有相似的氨基酸序列。
双组分系统普遍存在于原核生物中，大肠埃希氏菌中具有30种不同的双组分系统。
一个典型的双组分系统是由一个存在于膜上的信号组氨酸激酶（又名感受器、传感激酶）和一个存在于细胞质的反应调节子，它一般是一个转录因子（一个催化剂或者是抑制剂）。
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意义
1.细菌双组分系统是细菌的一种普遍而又很重要的信号传递系 统，也是一个基因表达的调节系统。 2.它的理论意义就在于阐明了细菌对环境变化做出反应的基本 过程，为深化细菌行为、生态、生理生化研究奠定了基础。
3.双组分系统在微生物和一些植物中广泛存在 ，而人类细胞主 要采用丝氨酸／ 苏氨酸和酪氨酸激酶系统调节蛋白活性 ，哺乳动物 中不含组氨酸激酶 ，因此如果找到双组分蛋白的抑制物 ，用以对抗 微生物感染有重大意义 。 双组分系统有多个“ 靶 点 ”，如感应外 界刺激的位点 、激酶自主磷酸化位点和反应调控蛋白磷酸化位点等 ， 探究双组分信号转导系统的机制 ，找到双组分蛋白反应的靶点 ，为 更好地设计双组分系统的抑制物提供了条件。
二、双组分信号传导系统的组成
双组分信号通路
HPK感受到外界环 境信号后,使RR磷酸
化,将外界信号传递
到胞内.整个双组分 信号通路由信号输 入(input)、HPK自 身磷酸化、RR磷酸
化及输出（output)
等环节构成
双组分信号转导系统的组成
• 经典的双组分信号传导系统由组氨酸激酶 [histidine kinase，HPK]又称为传感器激酶 和反应调控蛋白(response regulator，RR) 组成。 • 双组分系统只负责信号的输入、转导、输 出。信号的识别和感受是由其他分子,如细 胞表面受体或运输蛋白来完成,由它们再将 信号传递到HPK。
双组分信号传导系统的组成
反应调控蛋白 RR 位于胞质内。是双组分信号转导系统 中 的第二个组分，含有一个或多个保守的N端接 受器结构域又称为输入结构域和可变的 C端 效应器结构域又称为输出结构域 。反应调控 蛋白控制输出信息 。
双组分信号传导系统的组成
• 反应调节蛋白在其N端为 接收器，大约具有120个 保守性的氨基酸顺序和磷 酸化位点。C端功能区具 有DNA结合或其它调节功 能,对其目标基因进行转录 调控。接收器元件和输出 功能区常由易弯曲的衔接 物连接。
细菌内双组分信号转导
• 一、概念 • 二、双组分信号转导系统的组成 • 三、双组份信号转导对生物学活性的调控作用
• 四、双组分系统转导通路的研究方法
• 五、双组分系统研究过程
一、概念
• 1.信号转导
• 2.微生物信号转导 • 3.细菌双组分信号转导
信号转导
• 细胞或者识别与之相接触的细胞，或者识 别周围环境中存在的各种化学和物理信号 • 并将其转变为细胞内各种分子活性的变化， 从而改变细胞的某些代谢过程，影响细胞 的生长速度，甚至诱导细胞凋亡，这种针 对外源信息所发生的细胞应答反应全过程 称为信号转导(signal transduction)。
双组分信号传导系统的组成
组氨酸激酶 HPK 紧贴最外层跨膜部分，位于胞质内。是 细菌感应各种环境变化必需的，通常是由两 个单体组成的同源二聚体膜蛋白，每个单体 含有一个可变 的传感器结构域 和一个保守的 传递器结构域 。其传感器结构域负责检测和 编码输入信息。
双组分信号传导系统的组成
组氨酸激酶的传递器结构域 由N端DHp(二聚化组氨酸磷酸转 移 )结构域和C端CA(催化结合 ATP)结构域组成。DHp结构域能 形成一个稳定的二聚体结构，其 上含有一个能发生自身磷酸化组 氨酸位点；CA催化结构域由保 守的N、G1、F和 G2盒组成，含 有一个与ATP结合的基序。DHp 和 CA结构域连接在一起，使 ATP的磷酸基团转移到DHp上的 组氨酸位点上，所有双组分系统 的传递器结构域都是保守的。
• 2.双组分系统信号通路一般包括信号的输入 、HPK自身磷酸化、信号输出等环节。
• 3.从细菌的角度，当它入侵宿主体内时，环 境中各种营养物质的含量、温度、渗透压 和PH值等都发生了改变，同时一些毒性物 质也出现在其生存的环境中，因此，细菌 为了生存，其必然拥有一套特有的对外部 环境持续监控的信号系统，以检测环境中 各种生理因素的改变，并据此迅速调节自 身的结构和生理行为，达到适应新环境和 生存繁殖的目的。
3. VicRK(YycFG)具有调控细胞壁合成与代谢、胞膜完整细胞分裂、脂类
代谢、多糖合成与被膜形成以及细菌毒力等多种功能，参与细胞的 生长、分裂与感染。 该系统异常可导致细菌生活力严重下降，甚至 死亡，因而成为防治该类病原菌的重要靶标（1998-2013）。 由于VicRK(YycFG)中两组分功能与重要性不同，针对 VicRK(YycFG)的研究较少，更多集中在对VicRK(YycFG)抑制物的 寻找。 ① Watanabe 等从微生物的丙酮抽提物中筛查出 7种VicK(YycG) 有效 抑制剂，其中一种成分对枯草芽孢杆菌、金黄葡萄球菌作用明显 （2003）; ② Furuta等采用针对组蛋白激酶同源二聚化的高通量遗传筛选系统， 获得了一种能够特异性抑制金黄色葡萄球菌VicK(YycG)二聚化的化 学成分（2005）； ③ 我国尹一兵等采用体外活性筛选的方法，也获得了一个抑制 VicK(YycG)蛋白激酶功能域较高活性的小分子咪唑类衍生物 （2009）。 4.
组氨酸激酶CheA与甲基趋化受体MCP的细胞质信号区域由连接因子CheW连 接，形成一个MCP-CheW-CheA三元复合体CheA蛋白是双组份调控系统中的 传感激酶，在ATP存在的情况下可发生自我磷酸化，将磷酸基团转移给CheY， 使CheY发生磷酸化
许多鞭毛马达旋转方向由细胞内CheY和CheY-P的比率来控制， 鞭毛马达的逆时针和顺时针构象是以平衡状态存在的。CheY-P 与FliM和FliN（转动复合物的成分）结合，使鞭毛倾向于进行顺 时针旋转。FliM和FliN上具有34个CheY-P结合位点，结合位点被 占据的越多，鞭毛顺时针旋转相应地上升。最终调解运动方向
微生物信号转导
• 微生物是地球上最多变、适应性最强的有 机体，尤其是细菌，能够在动植物无法存 活的环境生长。
• 微生物拥有复杂而精密的信号系统来应对 体内外环境变化，从而适应环境并得以生 存。
细菌双组分转导
• 1.双组分系统是广泛存在于原核和真核细胞 中的信号转导系统 ，主要由组氨酸蛋白激酶 （HPK）和响应调节蛋白（RR）两个组分组 成。
双组分信号传导系统的组成
当外界或内部环境发生变化时 ，组氨酸激酶 的传感器 结构域能够感应环境的刺激并迅速二聚化，导致催化 ATP 依赖的特定的组氨酸残基自我磷酸化，然后反应调控蛋白 催化组氨酸的磷酸基团转移到它自身的天门冬氨酸残基上 ， 反应调控蛋白的磷酸化激活效应器结构域，从而与下游基 因的启动子或蛋白作用，产生调控应答反应。
革兰氏阳性菌
VicRK(YycFG)系统
1.VicRK(YycFG)最初发现于枯草芽孢杆菌中，称为 YycFG。随后通过序列同源性查寻，发现该系统存在 于少数低G+C 含量的革兰氏阳性菌中，包括芽孢杆 菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌等致病菌（ 19992002），高度保守。 2. VicRK(YycFG)大体上可以分成早期发现的以枯草芽 孢杆菌为代表的YycFG一型和后来发现的以链球菌为 代表的VicRK二型和链霉菌为代表的 MtrAB 三型。
双组分信号传导系统的组成
•随着双组分系统的广泛研究,尤其是在真菌和 高等植物中的研究,发现双组分系统远非只有 两个组分,并且无论是信号的输入、还是转导 或输出过程,都比原核的双组分系统复杂得多。 因而,双组分系统呈现出多样化的特点。 •目前研究结果表明许多双组分系统含有额外 的组成，即调节伴侣蛋白,作用是辅助磷酸酶 的催化。
四、双组分系统 转导通路的研究方法
1.信号蛋白分子定位研究
免疫荧光技术（IF)、流式细胞免疫荧光技术FCM
2.信号蛋白分子表达水平及磷酸化检测 • RT-PCR/Real-time PCR（mRNA水平）
• Western blot检测通路关键信号分子的表达（蛋白水平） 磷酸化状态，蛋白质分子间的相互结合的技术 • PhosphoELISA试剂盒（双抗体夹心） 测蛋白质表达量或磷酸化状态
趋化反应信号转导链RR蛋白是CheY。CheY 直接和鞭毛马达的转换蛋白 FliM相互作用，引发旋转方式的改变。CheY一结合到CheA的YB区域，磷 酰基基团从保守的组氨酸传递给CheY保守的天冬氨酸。CheY的磷酸化导 致构象的改变，从而导致对CheA 的吸引力下降，对马达蛋白FliM的吸引 力增加。磷酸化的CheY从CheA上释放，与鞭毛马达蛋白结合，最终，趋 化受体感知的环境信号被传递给了马达，使得微生物发生位移。
在复杂的环境中，细菌不断地调整鞭毛的运动方式来趋利避 害。
趋化受体感知环境信号并引发刺激反应，刺激信号通过CheA（组氨酸激酶） 和CheY（反应调节器）传递给鞭毛马达。CheA和CheY是双组分调控系统 家族的代表性成员，执行细菌中大多数的信号转导 。 组氨酸激酶CheA是细菌趋化性的重要元件，拥有CheA的微生物都具有趋化特 性。CheA是唯一的组氨酸激酶能够被分为5个明显的作用区域 N-末端磷酸转 移酶结构域(HPT)，YB 识别反应调节器区域，二聚体结构域（不同于其他组氨 酸激酶），催化激酶区域(CA)，CheW结合区域(R)。和所有组氨酸激酶一样， CheA以二聚体的形式发挥作用，一个亚基的激酶区域使另一个亚基保守组氨 酸磷酸化
3检测通路相互作用蛋白 • 免疫共沉淀技术（Co-lP）
• 荧光共振能量转移（ FRET）
4 关键信号分子基因沉默
• 抑制剂/siRNA/基因敲除动物
5 蛋白质与DNLeabharlann 相互作用五、双组分系统研究过程
• 1986年 ，Ninfa和 Magasnik在研究大肠杆菌氮 调节蛋白系统时，首次发现了双组分系统 ，用 DNA序列鉴定了其基因。 • 2005 年，Ulrich等对145种细菌基因组进行了测 序，在此过程中他们发现了至少4000对双组分 信号传导系统。
三、双组份信号转导 对生物学活性的调控作用
1
2
在渗透信号传递过程中 的作用