栄養ストレス応答

栄養素が豊富な場合、細菌は指数関数的に成長し、細胞分裂のためにRNAとタンパク質を急速に合成します。

アミノ酸欠乏中、細胞はrRNA合成を遅らせ、細胞分裂を阻害し、固定相に移行します。

大腸菌では、アミノ酸レベルが低下すると、荷電していないtRNAが蓄積してリボソームに入り込み、翻訳が停滞します。

ストールはRelAを活性化し、RelAはリボソームに結合して、ATPとGTPから五リン酸グアノシンと呼ばれる厳格な応答調節因子を合成します。

一部の細菌は、リボソームシグナル伝達とは無関係に、小さなアラーワン合成酵素を利用して五リン酸グアノシンを調節します。

グアノシン五リン酸は、転写をアミノ酸生合成およびストレス適応遺伝子にシフトします。

栄養素が再び利用可能になると、SpoTは大腸菌で五リン酸グアノシンを加水分解してGTPまたはGDPと無機リン酸塩に分解し、正常な細胞代謝を回復させます。

グアノシン五リン酸レベルの上昇は、長時間のストレス下で休眠状態を維持する一部の細菌に見られます。