MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017356731
■00520260202103025
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798286437757
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31845083
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a540
■1001  ▼aHuang,  Xin.
■24510▼aMolecular  Mechanism  of  Vibrio  cholerae  Biofilm  Adhesion
■260    ▼a[Sl]▼bYale  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a189  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Yan,  Jing.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Yale  University,  2025.
■520    ▼aBacterial  biofilms  are  surface-attached  communities  of  bacterial  cells  enclosed  in  an  extracellular  matrix  formed  on  environmental  surfaces  and  host  tissues.  Biofilm  formation  represents  a  common  strategy  in  facilitating  host  colonization  and  infection  by  human  pathogens,  and  the  polymeric  matrix  provides  a  mechanism  for  drug  and  host  immune  resistance  by  acting  as  a  barrier  around  biofilm-dwelling  cells.  Bacteria  often  express  multiple  adhesive  proteins  (adhesins),  but  it  is  often  unclear  whether  adhesins  have  specialized  or  redundant  roles.  Here,  we  combine  mutagenesis,  biochemistry,  single-cell  imaging,  and  bioinformatics  to  show  how  Vibrio  cholerae,  the  causal  agent  of  pandemic  cholera,  uses  two  biofilm-specific  adhesins  Bap1  and  RbmC  with  overlapping  but  distinct  functions  to  achieve  robust  adhesion  to  diverse  surfaces.  Chapter  2  focuses  how  Bap1  and  RbmC  share  a  conserved  sugar  binding  domain  for  anchoring  to  Vibrio  polysaccharide,  and  Chapter  3  examines  their  glycan-targeting  and  nonspecific  surface-binding  domains,  revealing  their  roles  in  host  colonization  and  environmental  adhesion.  Collectively,  we  found  Bap1  and  RbmC  function  as  a  "double-sided  tape":  they  share  a  β-propeller  domain  that  binds  to  the  biofilm  matrix  exopolysaccharide,  but  have  distinct  environment-facing  domains.  Bap1  adheres  to  lipids  and  abiotic  surfaces,  while  RbmC  mainly  mediates  binding  to  host  surfaces.  Furthermore,  both  adhesins  contribute  to  adhesion  in  an  enteroid  monolayer  colonization  model.  We  expect  that  similar  modular  domains  may  be  utilized  by  other  pathogens,  and  this  line  of  research  can  potentially  lead  to  new  biofilm-removal  strategies  and  biofilm-inspired  adhesives.In  studying  V.  cholerae  biofilm  adhesins,  we  identified  a  unique  57-amino  acid  (Bap1-57aa)  sequence  as  the  primary  contributor  to  V.  cholerae  adhesion  on  various  abiotic  surfaces  and  on  lipid  membranes.  However,  the  molecular  mechanism  underlying  how  this  sequence  binds  to  lipids  remains  unknown.  In  Chapter  4,  we  established  multiple  in  vitro  characterization  methods  to  quantitatively  assess  the  adsorption  affinity  of  the  Bap1-57aa  peptide  and  to  reveal  the  underlying  molecular  mechanisms  of  adhesion.  Molecular  dynamics  simulations  coupled  with  a  fluorescence-based  microbead  adsorption  assay  revealed  a  central  segment  enriched  in  aromatic  residues  as  the  key  driver  of  lipid  adhesion.  Synergistically,  peripheral  repeating  units  were  shown  to  enhance  lipid  binding  through  avidity  effects.  Results  from  circular  dichroism  and  infrared  spectroscopy  suggested  that  the  central  segment  adopts  a  context-dependent  -hairpin  conformation  to  insert  into  lipid  bilayers.  By  designing  and  testing  peptide  variants  of  different  lengths  and  sequences  and  the  corresponding  V.  cholerae  mutants,  we  elucidated  a  detailed  model  for  the  Bap1-57aa  peptide  adhesion  mechanism,  with  potential  applications  in  targeted  biofilm-removal  strategies  and  biomaterial  development  for  underwater  glues.Overall,  our  findings  reveal  how  Vibrio  cholerae  biofilms  utilize  modular  adhesins  with  specialized  roles  to  achieve  robust  adhesion  across  diverse  surfaces.  Additionally,  we  uncover  the  molecular  mechanism  by  which  the  Bap1-57aa  peptide  interacts  with  lipid  membranes,  paving  the  way  for  future  applications.
■590    ▼aSchool  code:  0265.
■650  4▼aChemistry
■650  4▼aMicrobiology
■650  4▼aBiochemistry
■653    ▼aBacterial  biofilms
■653    ▼aBiofilm  formation
■653    ▼aSingle-cell  imaging
■653    ▼aBiofilm-removal  strategies
■690    ▼a0485
■690    ▼a0487
■690    ▼a0410
■71020▼aYale  University▼bChemistry.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-12B.
■790    ▼a0265
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17356731▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서