세균에서 내생포자(endospore) 형성은 가혹한 조건에서 생존하기 위한 핵심 적응 전략이다. 본 연구는 Bacillus cereus에서 포자형성(sporulation)과 발아(germination)에 필수적인 형태형성(morphogenetic) 단백질들의 구조적 및 기능적 역학을 규명하고자 하였으며, 특히 SpoIVA, SpoVID, CotE에 초점을 두었다. 먼저, 외막 포자 코트(outer spore coat)의 무결성을 유지하는 데 필수적인 CotE 단백질을 조사하였다. 크라이오 전자현미경(cryo-electron microscopy) 결과, CotE는 동형삼량체(homotrimeric) 구조를 형성하며, Ca2+에 의해 유도되어 3차원적 다공성 망상체(porous meshwork)로의 올리고머화가 가능함이 확인되었다. 구조 예측에는 Alphafold2를 사용하여, 결함이 있는 다이아몬드-유사 정사면체 결함(diamond-like tetrahedral) 구성에서 CotE의 망상체가 형성되는 원자 수준 모델을 제안하였다. 또한 발아 과정 동안 디피콜린산(dipicolinic acid, DPA)이 이 망상체를 붕괴시키는 것으로 관찰되어, 외막 코트의 신속한 분해(disassembly)를 위한 기전을 시사하였다. 더 나아가 SpoIVA와 SpoVID 간의 상호작용을 분석하여, CotE에 의한 효과적인 코트 형성에 필수적인 특정 결합 결합비(binding stoichiometries)를 규명하였다. SpoVID는 기저층(basement layer)에서의 SpoIVA의 통합을 촉진하고, 동시에 외막 코트의 CotE 망상체와의 결합을 가능하게 하여 포자 코트 층들의 조율된(coordinated) 조립을 돕는다. 이러한 통찰은 세균 내생포자에서의 내성(resilience)과 발아 과정에 대한 이해를 크게 진전시킨다.
*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.