(p)ppGpp：细菌生理和代谢的神奇调节因子

当细菌面临生长受限的环境条件时，超磷酸化鸟苷衍生物(p)ppGpp的合成由RelA/SpoT同源(RSH)蛋白家族的酶诱导。高水平的(p)ppGpp诱导了一种被称为“严格反应”的过程，这是一个主要的细胞重编程过程，在此期间，核糖体RNA(rRNA)和转移RNA(tRNA)的合成下调，和压力相关的基因上调，信使RNA(mRNA)的稳定性和翻译发生变化，并且稀缺资源的分配得以优化。因此，介导(p)ppGpp的严格反应通常被视为一种由压力诱导的全或无范式。在过去几十年中，发现了几个(p)ppGpp的结合伙伴，其解离常数从低于一个微摩尔到超过一个毫摩尔不等，因此与非严格（基础水平）和严格条件下(p)ppGpp的公认细胞内浓度相吻合。这表明，(p)ppGpp调节靶蛋白或过程的能力应该被更好地描述为在浓度范围内的不间断连续体，而不是在特定条件下生化过程的突然切换。我们分析了(p)ppGpp靶标的已报告结合亲和力，并描绘了一种优先调节(p)ppGpp的方案。在这个排名中，许多如核苷酸代谢的酶是首批受到(p)ppGpp升高影响的靶标，而更基本的过程如DNA复制则往往是最后受到影响的。这种偏好应该是(p)ppGpp在微生物适应过程中的“魔力”的一部分，同时在克服压力条件后仍然保持其生长潜力。