Bacillus subtilis에서 포자 발아의 영양소 및 비영양소 유발에서 Ger 단백질의 역할

휴면 상태의 Bacillus subtilis 포자는 발아 인자(germinants)라고 불리는 특정 영양소의 존재에서 발아합니다. 포자는 gerA, gerB, gerK를 포함하는 gerA 계열의 오페론에 의해 인코딩된 수용체 단백질을 통해 발아 인자를 인식하는 것으로 생각됩니다. 우리는 알려진 모든 gerA 유사 위치에서 결실이 있는 돌연변이 균주에서 포자 발아를 특성화하여 GerA 계열 단백질의 이러한 추정 기능을 입증하고자 하였습니다. 예상대로, 돌연변이 포자는 다양한 영양 액체배지에서 발아가 매우 저조했습니다. 반면, Ca(2+)와 dipicolinic acid (DPA)의 1-1 킬레이트인 화학적 발아 인자에서는 야생형 포자처럼 발아했습니다. 이러한 관찰은 GerA 계열의 단백질이 영양소 유도 발아에 필요하지만 화학 유도 발아에는 필요하지 않음을 보여주며, GerA 계열이 영양 발아 인자를 위한 수용체를 인코딩한다는 가설을 지지합니다. Ca(2+)-DPA 유도 발아의 추가 특성화에서도, Ca(2+)-DPA가 포자 발아에 미치는 영향은 60 mM에서 포화되었고 K(m)은 30 mM였습니다. 또한, 포자의 외부 코팅이 제거되면 Ca(2+)-DPA에서는 발아 능력이 없어지지만 영양 발아 인자에서는 그렇지 않다는 것을 발견하였습니다. 이는 Ca(2+)-DPA와 영양 발아 인자가 아마도 발아 경로의 병행 경로를 통해 작용한다는 것을 나타냅니다.