Sträng respons

Ej att förväxla med Astringent .

Den stringenta responsen , även kallad stringent kontroll , är en stressrespons av bakterier och växtkloroplaster som reaktion på aminosyrasvält, fettsyrabegränsning, järnbegränsning, värmechock och andra stresstillstånd. Det stringenta svaret signaleras av alarmonen (p)ppGpp och modulerar transkription av upp till 1/3 av alla gener i cellen. Detta gör i sin tur att cellen avleder resurser bort från tillväxt och delning och mot aminosyrasyntes för att främja överlevnad tills näringsförhållandena förbättras.

Svar

I Escherichia coli medieras (p)ppGpp-produktion av det ribosomala proteinet L11 ( rplK resp. relC ) och det ribosomassocierade (p)ppGpp-syntetas I, RelA; deacylerat tRNA bundet i det ribosomala A-stället är den primära induktionssignalen. RelA omvandlar GTP och ATP till pppGpp genom att lägga till pyrofosfatet från ATP till 3'-kolet i ribosen i GTP, vilket frisätter AMP . pppGpp omvandlas till ppGpp av gpp- genprodukten och frisätter Pi . ppGpp omvandlas till GDP av spot- genprodukten och frisätter pyrofosfat ( PPi ). GDP omvandlas till GTP av ndk -genprodukten. Nukleosidtrifosfat (NTP) tillhandahåller Pi och omvandlas till nukleosiddifosfat (NDP).

Hos andra bakterier medieras det stringenta svaret av en mängd RelA/SpoT Homologue (RSH)-proteiner, där vissa endast har syntetiska eller hydrolytiska eller båda (Rel) aktiviteter.

Under det stringenta svaret påverkar (p)ppGpp-ackumulering de resurskrävande cellprocesserna replikering , transkription och translation . (p)ppGpp tros binda RNA-polymeras och förändra transkriptionsprofilen, minska syntesen av translationsmaskineri (såsom rRNA och tRNA ) och öka transkriptionen av biosyntetiska gener. Dessutom hämmas initieringen av nya omgångar av replikation och cellcykeln stannar tills näringsförhållandena förbättras. Translationella GTPaser involverade i proteinbiosyntes påverkas också av ppGpp, med initieringsfaktor 2 (IF2) som huvudmålet.

Kemisk reaktion katalyserad av RelA:

ATP + GTP → AMP + pppGpp

Kemisk reaktion katalyserad av SpoT:

ppGpp → GDP + PPi eller pppGpp -> GTP + PPi