TISB-ISTIRTER TOXIN-ANTITOXIN SYSTEM
| Уэвери | |
|---|---|
 Консервативная вторичная структура ISTR SRNA. | |
| Идентификаторы | |
| Символ | Уэвери |
| RFAM | RF01400 |
| Другие данные | |
| РНК тип | Срна |
| Домен (ы) | Enterobacteriaceae |
| PDB Структуры | PDBE |
| TISB Type Toxin-Antitoxin System | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | TISB_TOXIN | ||
| Pfam | PF13939 | ||
| Мембраном | 394 | ||
| |||
Система токсин-антитоксина TISB-ISTIRT является первой известной системой токсин-антитоксина , которая индуцируется ответом SOS в ответ на повреждение ДНК . [ 1 ]
ISTR-1 и ISTR-2
[ редактировать ]ISTR SRNA ( I- гивитор S OS-индуцированная T- кислота с помощью R Na) представляет собой семейство некодирующей РНК, впервые идентифицированное в Escherichia coli . Существуют два небольших РНК, кодируемых локусом ITR : ISTR-1 и ISTR-2, из которых ISTR-1 действует как антитоксины против токсичного белка TISB ( T oxicity- I- Sded S OS B ), который кодируется соседним TISAB геном . [ 2 ] ISTR-1 представляет собой 75- нуклеотид- транскрипт, экспрессируемый конститутивно в течение всего роста , тогда как ISTR-2-это транскрипт нуклеотидов 140, индуцированный митомицином C (MMC). Считается, что как ISTR-2, так и TISAB регулируются LEXA , в то время как ISTR-1 конститутивно транскрибируется. [ 1 ]
Анализ делеции подтвердил функцию ISTR, штамм E. coli K-12, не может расти в отсутствие ITR, когда TISAB присутствовал . Вставка генов ITR в плазмиду позволила бактериям расти нормально. Дальнейшие исследования показали, что экспрессии только ITR-1 достаточно, чтобы исправить токсические эффекты TISB. [ 1 ] ISTR-2 не участвует в регулировании TISAB . [ 2 ]
Тисаб
[ редактировать ]Локус Tisab : кодирует для двух генов Тиса и Тисб . Рамка для чтения TISA была показана с помощью анализа перевода, чтобы не переводить. [ 2 ] Его последовательность бессоветуется по видам. TISB - 29 аминокислотный пептид, широко консервативный в энтеробактериях . TISB отвечает за то, чтобы предоставить токсичность за счет подозреваемого мембраны . нарушения [ 1 ] [ 2 ] После трансляции гена TISB образуется неактивная мРНК первичной транскрипта, которая должна быть обработанна эндонуклеолитически 42 нуклеотида из 5 'конца, чтобы получить +42 трансляционно компетентную мРНК. [ 3 ] [ 4 ] В форме +42 мРНК имеет сайт нагрузки/резервного режима рибосом в неструктурированной области> 80 нт вверх по течению от сайта связывания рибосомы TISB , что позволяет трансляцию белка TISB. Этот резервный сайт структурно недоступен в неактивных формах мРНК TISB (форма +1 и форма +106, полученная с помощью расщепления РНКазы III). [ 3 ]
Механизм ингибирования TISB с помощью ITR-1
[ редактировать ]Считается, что ISTR-1 ингибирует трансляцию токсина TISB и способствует расщеплению РНКазы III РНК-дуплекса, образованного, когда пары оснований ISTR-1 до TISB мРНК . Считается, что связывание комплементарной последовательности SRNA ISTR-1 с мРНК TISB в резервном месте рибосомы предотвращает нагрузку рибосом и, следовательно, предотвращает трансляцию белка TISB. [ 5 ] Анализ раса подтвердил, что ISTR-1 связывает мРНК TISB , а затем дуплекс деградируется РНКазой III . [ 6 ] Деградация приводит к форме +106, неактивной транскрипции 249 NT, которая не может быть переведена . [ 1 ]
Предлагаемая функция системы токсин-антитоксинов ISTR-TISB
[ редактировать ]Предлагаемая функция этой системы токсина-антитоксинов состоит в том, чтобы вызвать остановку роста, а не гибель клеток в ответ на повреждение ДНК, что позволяет иметь время для возникновения процессов восстановления. Перевод TISB находится под контролем LEXA, поэтому он вызван повреждением ДНК как часть ответа SOS . [ 3 ] В нормальных условиях очень мало мРНК TISB синтезируется, и трансляция ингибируется, но когда повреждение ДНК происходит сильно индуцируется, вызывая сверхэкспрессию , которая переопределяет ингибирование путем истощения пула ISTR-1. [ 2 ]
Экспериментальные данные показали, что эффекты TISB уменьшаются в транскрипции, трансляции и репликации, деградации РНК и разборки рибосом. TISB не влияет на транскрипцию и трансляцию непосредственно in vitro , поэтому считается, что эти эффекты являются последствиями повреждения мембраны. [ 4 ]
Считается, что вставка TISB в мембрану приводит к потере мембранного потенциала . Это может объяснить снижение концентрации АТФ в клетках после запуска ответа SOS, вызывая замедление клеточных процессов и ингибировало рост клеток. [ 4 ] Кроме того, было высказано предположение, что TISB может играть роль в стабилизации состояния бактериальной стойкости после лечения Escherichia coli с фторхинолонами. [ 7 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Фогель Дж., Аргаман Л., Вагнер Э.Г., Алтувия С (декабрь 2004 г.). «Маленькая РНК ISTR ингибирует синтез TISB, SOS-индуцированного токсичного пептида» . Карт Биол . 14 (24): 2271–2276. doi : 10.1016/j.cub.2004.12.003 . PMID 15620655 . S2CID 18849002 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Darfeuille F, Unoson C, Vogel J, Wagner EG (май 2007). «Антисмысловая РНК ингибирует трансляцию, конкурируя с резервными рибосомами» . Мол Клетка . 26 (3): 381–392. doi : 10.1016/j.molcel.2007.04.003 . PMID 17499044 .
- ^ Jump up to: а беременный в Гердес, К.; Вагнер Э. (2007). «РНК антитоксины» (PDF) . Текущее мнение о микробиологии . 10 (2): 117–124. doi : 10.1016/j.mib.2007.03.003 . PMID 17376733 .
- ^ Jump up to: а беременный в Unoson, C.; Wagner, Egh (2008). «Небольшой SOS-индуцированный токсин нацелен на внутреннюю мембрану в Escherichia coli» . Молекулярная микробиология . 70 (1): 258–270. doi : 10.1111/j.1365-2958.2008.06416.x . PMID 18761622 . S2CID 20418663 .
- ^ Weel-Sneve, R.; Bjørås, M.; Кристиансен, Ки (2008). «Сверхэкспрессия LEXA-регулируемой РНК TISAB в E. coli ингибирует функции SOS; последствия для регуляции ответа SOS» . Исследование нуклеиновых кислот . 36 (19): 6249–6259. doi : 10.1093/nar/gkn633 . PMC 2577331 . PMID 18832374 .
- ^ Sharma CM, Vogel J (октябрь 2009 г.). «Экспериментальные подходы для открытия и характеристики регуляторной малой РНК». Карт Мнение Микробиол . 12 (5): 536–546. doi : 10.1016/j.mib.2009.07.006 . PMID 19758836 .
- ^ Эдельманн, Даниэль; Бергхофф, Борк А. (2022). «Сдвиг в перспективе: роль TISB Toxin типа I как фактор, стабилизирующий постоянство» . Границы в микробиологии . 13 : 871699. DOI : 10.3389/fmicb.2022.871699 . ISSN 1664-302X . PMC 8969498 . PMID 35369430 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Wassarman KM, Repoila F, Rosenow C, Storz G, Gottesman S (июль 2001 г.). «Идентификация новых малых РНК с использованием сравнительной геномики и микрочипов» . Гены Дев . 15 (13): 1637–1651. doi : 10.1101/gad.901001 . PMC 312727 . PMID 11445539 .
- Santiviago CA, Reynolds MM, Porwollik S, et al. (Июль 2009 г.). «Анализ бассейнов целевых мутантов делеции сальмонеллы идентифицирует новые гены, влияющие на пригодность во время конкурентной инфекции у мышей» . PLOS Pathog . 5 (7): E1000477. doi : 10.1371/journal.ppat.1000477 . PMC 2698986 . PMID 19578432 .
- Фозо Э.М., Макарова К.С., Шабалина С.А., Ютин Н., Кунин Э.В., Сторз Г. (июнь 2010 г.). «Обилие систем токсин-антитоксинов I типа в бактериях: поиск новых кандидатов и обнаружение новых семей» . Нуклеиновые кислоты Res . 38 (11): 3743–3759. doi : 10.1093/nar/gkq054 . PMC 2887945 . PMID 20156992 .
- Рудд К.Е. (1999). «Новые межгенные повторения Escherichia coli K-12» . Резерв Микробиол . 150 (9–10): 653–664. doi : 10.1016/s0923-2508 (99) 00126-6 . PMID 10673004 .
- Вагнер, эг; Unoson, C. (2012). «Система токсин-антитоксинов TISB-ISTR1: Экспрессия, регуляция и биологическая роль в фенотипах персистера» . РНК -биология . 9 (12): 1513–1519. doi : 10.4161/rna.22578 . PMID 23093802 .