Системы регуляторных генов глюкозилтрансфераз (Rgg/SHP)
Ген-регулятор глюкозилтрансферазы (Rgg, также иногда известный как Gad или Mut) представляет собой семейство клеточных сигнальных белков бактерий. [ 1 ] [ 2 ] Белки Rgg являются частью суперсемейства регуляторов транскрипции RRNPP. [ 3 ] и обнаружены во многих грамположительных Firmicutes бактериях , таких как Streptococcus , Lactobacillus и Listeria виды . Семейство белков Rgg представляет собой системы определения кворума , которые изменяют уровни транскрипции путем связывания с ДНК , когда Rgg связывается с родственным сигнальным коротким гидрофобным пептидом (SHP). [ 4 ] SHP действует как феромон (или аутоиндуктор) и обычно секретируется содержащими пептидазу переносчиками ABC, такими как PptAB. [ 5 ] Считается, что ассоциированные пептидазы при секреции расщепляют SHP до его активной формы. Этот усеченный SHP затем интернализуется бактериальными клетками через консервативное семейство пермеаз олигопептидаз. [ 6 ] Интернализованный активный SHP затем связывается с Rgg, образуя комплекс, который связывается с промоторной областью нескольких генов и изменяет транскрипцию . может присутствовать несколько различных паралогов В одном бактериальном штамме Rgg/SHP, обычно каждый из которых имеет свой собственный специфический регулон . Хотя предполагается, что каждый SHP может связываться только со связанным с ним Rgg, у некоторых видов есть свидетельства перекрестных помех между различными SHP и Rgg. [ 7 ]
Структура
[ редактировать ]Структура комплекса Rgg/SHP установлена методом рентгеновской кристаллографии . [ 8 ] Rggs обычно существуют в клетке в виде гомодимеров , и каждый мономер имеет два функциональных домена: N-концевой ДНК-связывающий домен с мотивом спираль-поворот-спираль (HTH) и C-концевой пептидсвязывающий домен, с которым связан SHP. . SHP состоит из N-концевого сигнала секреции и гидрофобной С-концевой области. Предполагается, что N-концевой участок необходим для выхода из клетки, тогда как С-концевой участок необходим для связывания Rgg. [ 9 ]
Функция
[ редактировать ]Основная функция системы Rgg/SHP — связываться с ДНК и регулировать экспрессию генов. [ 10 ] Системы Rgg/SHP могут функционировать либо как активаторы транскрипции , либо как репрессоры ДНК , в зависимости от последовательности промотора , с которой они связываются. Активность систем Rgg/SHP часто сильно зависит от содержания питательных веществ в окружающей среде. [ 11 ]
Регулон
[ редактировать ]Гены, активируемые системами Rgg/SHP, обычно участвуют в поведении на уровне популяции и адаптации к окружающей среде . Rggs были впервые идентифицированы как регуляторы экспрессии глюкозилтрансфераз. [ 1 ] но с тех пор они связаны с различными клеточными процессами, такими как на окислительный стресс. реакция [ 12 ] и метаболизм сахара . [ 13 ] Несколько исследований также показали участие систем Rgg/SHP в механизмах вирулентности некоторых болезнетворных видов бактерий, таких как Streptococcus pneumoniae и Streptococcus pyogenes . Известно, что в зависимости от вида бактерий системы Rgg/SHP активируют гены, участвующие в устойчивости к антибиотикам , колонизации (биологии) и образовании биопленок . [ 14 ] [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Сулавик, MC; Тардиф, Г.; Клюэлл, Д.Б. (1992). «Идентификация гена RGG, который регулирует экспрессию глюкозилтрансферазы и влияет на фенотип SPP Streptococcus gordonii Challis» . Журнал бактериологии . 174 (11): 3577–3586. дои : 10.1128/jb.174.11.3577-3586.1992 . ПМК 206044 . ПМИД 1534326 .
- ^ Ци, Фэнся; Чен, Пин; Кофилд, Пейдж В. (1999). «Функциональный анализ промоторов биосинтетического локуса лантибиотика мутацина II у Streptococcus mutans » . Прикладная и экологическая микробиология . 65 (2): 652–658. Бибкод : 1999ApEnM..65..652Q . doi : 10.1128/aem.65.2.652-658.1999 . ПМК 91075 . ПМИД 9925596 .
- ^ Аггарвал, Сурья Д.; Есилкая, Хасан; Дэвид, Сюзанна; Хиллер, Н. Луиза (2020). «Пневмококковая социальная сеть» . ПЛОС Патогены . 16 (10): e1008931. дои : 10.1371/journal.ppat.1008931 . ПМЦ 7595303 . ПМИД 33119698 .
- ^ Флёшо, Б.; Гиттон, К.; Гийо, А.; Видич, Дж.; Николас, П.; Бессет, К.; Фонтейн, Л.; Холс, П.; Леблон-Бурже, Н.; Монне, В.; Гардан, Р. (2011). «Белки RGG, связанные с интернализованными небольшими гидрофобными пептидами: новый механизм восприятия кворума у стрептококков» . Молекулярная микробиология . 80 (4): 1102–1119. дои : 10.1111/j.1365-2958.2011.07633.x . ПМИД 21435032 .
- ^ Чанг, Дженнифер С.; Федерле, Майкл Дж. (2016). «PptAB экспортирует кворум-чувствительные пептиды RGG в стрептококке» . ПЛОС ОДИН . 11 (12): e0168461. Бибкод : 2016PLoSO..1168461C . дои : 10.1371/journal.pone.0168461 . ПМК 5167397 . ПМИД 27992504 .
- ^ Линтон, Кеннет Дж.; Хиггинс, Кристофер Ф. (2007). «Структура и функции транспортеров АВС: Переключатель АТФ обеспечивает гибкое управление» . Pflügers Archiv – Европейский журнал физиологии . 453 (5): 555–567. дои : 10.1007/s00424-006-0126-x . ПМИД 16937116 .
- ^ Чанг, Дженнифер С.; Хименес, Хуан Кристобаль; Федерле, Майкл Дж. (2015). «Индукция пути восприятия кворума сигналами окружающей среды усиливает устойчивость стрептококков группы <SCP>A</SCP> к лизоциму» . Молекулярная микробиология . 97 (6): 1097–1113. дои : 10.1111/mmi.13088 . ПМЦ 4674269 . ПМИД 26062094 .
- ^ Парашар, Виджай; Аггарвал, Чайтанья; Федерле, Майкл Дж.; Нейдич, Мэтью Б. (2015). «Структура и функции белка RGG и ингибирование циклическими пептидными соединениями» . Труды Национальной академии наук . 112 (16): 5177–5182. Бибкод : 2015PNAS..112.5177P . дои : 10.1073/pnas.1500357112 . ПМЦ 4413276 . ПМИД 25847993 .
- ^ Аггарвал, К.; Хименес, JC; Нанавати, Д.; Федерле, MJ (2014). «Варианты пептидов и феромонов разной длины, продуцируемые Streptococcus pyogenes, напрямую связывают белки RGG, обеспечивая регуляцию транскрипции» . Журнал биологической химии . 289 (32): 22427–22436. дои : 10.1074/jbc.M114.583989 . ПМЦ 4139249 . ПМИД 24958729 .
- ^ Хименес, Хуан Кристобаль; Федерле, Майкл Дж. (12 сентября 2014 г.). «Кворум-чувство у стрептококка группы А» . Границы клеточной и инфекционной микробиологии . 4 : 127. дои : 10.3389/fcimb.2014.00127 . ISSN 2235-2988 . ПМЦ 4162386 . ПМИД 25309879 .
- ^ Се, Чжоуцзе; Мэн, Кай; Ян, Сяоли; Лю, Цзе; Ю, Цзе; Чжэн, Чуньян; Цао, Вэй; Лю, Хао (18 апреля 2019 г.). «Идентификация системы кворума, регулирующей выработку капсульных полисахаридов и образование биопленок у Streptococcus Zooepidemicus» . Границы клеточной и инфекционной микробиологии . 9 : 121. дои : 10.3389/fcimb.2019.00121 . ISSN 2235-2988 . ПМК 6482233 . ПМИД 31058104 .
- ^ Бортони, Магда Э.; Терра, Ванесса С.; Хиндс, Джейсон; Эндрю, Питер В.; Есилкая, Хасан (2009). «Пневмококковая реакция на окислительный стресс включает в себя роль RGG» . Микробиология . 155 (12): 4123–4134. дои : 10.1099/mic.0.028282-0 . ПМЦ 2885668 . ПМИД 19762446 .
- ^ Шлла, Бушра; Газиоглу, Озджан; Шафик, Сулман; Мансур, Ирфан; Койперс, Оскар П.; Улияс, Эндрю; Хиллер, Н. Луиза; Эндрю, Питер В.; Есилкая, Хасан (2021). «Регулятор транскрипции Rgg1518 является необходимым аспектом метаболизма сахара и вирулентности Streptococcus pneumoniae » . Молекулярная микробиология . 116 (3): 996–1008. дои : 10.1111/mmi.14788 . ПМК 8460608 . ПМИД 34328238 .
- ^ Чжи, Сянюнь; Абдулла, Иман Таджер; Газиоглу, Озджан; Мансур, Ирфан; Шафик, Сулман; Койперс, Оскар П.; Хиллер, Н. Луиза; Эндрю, Питер В.; Есилкая, Хасан (2018). «Регуляторы RGG-SHP важны для колонизации и инвазии пневмококков благодаря их влиянию на утилизацию маннозы и синтез капсул» . Научные отчеты 8 (1): 6369. Бибкод : 2018NatSR...8.6369Z . дои : 10.1038/ s41598-018-24910-1 ПМЦ 5913232 . ПМИД 29686372 .
- ^ Куэвас, РА; Ютси, Р.; Кадам, А.; Уэст-Робертс, Дж.А.; Вулфорд, Калифорния; Митчелл, AP; Мейсон, К.М.; Хиллер, Нидерланды (2017). «Новый стрептококковый пептид межклеточной связи способствует вирулентности пневмококков и образованию биопленок» . Молекулярная микробиология . 105 (4): 554–571. дои : 10.1111/mmi.13721 . ПМК 5550342 . ПМИД 28557053 .