Original scientific paper

Elementi koji reguliraju biosintezu tetraciklinskih antibiotika u genskim nakupinama: otcG gen pozitivno regulira proizvodnju oksitetraciklina u vrste Streptomyces rimosus

Urška Lešnik ; University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Food Science and Technology, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, Slovenia
Amelie Gormand ; University of Strathclyde, Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, The John Arbuthnott Building, 27 Taylor Street, Glasgow G4 0NR, Scotland, UK
Vasilka Magdevska ; University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Food Science and Technology, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, Slovenia
Štefan Fujs ; Acies Bio Ltd., Železna cesta 18, SI-1000 Ljubljana, Slovenia
Peter Raspor orcid.org/0000-0001-5499-3157 ; University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Food Science and Technology, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, Slovenia
Iain Hunter ; University of Strathclyde, Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, The John Arbuthnott Building, 27 Taylor Street, Glasgow G4 0NR, Scotland, UK
Hrvoje Petković ; University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Food Science and Technology, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, Slovenia

Abstract

Ekspresiju bakterijskih genskih nakupina poliketidnih sintaza obično reguliraju različiti vrlo specifični proteini koji su uglavnom usmjereni samo na ciljane gene u nakupini gena ili je riječ o regulatornim genima što djeluju šire na stanične procese, takozvani pleiotropni regulatori. Prema načinu djelovanja ti se regulatorni proteini mogu podijeliti u više skupina, kao što su SARP (engl. Streptomyces Antibiotic Regulatory Proteins), skupina ribosomski povezanih regulatornih proteina nazvanih ppGpp sintaze, γ-butirolaktonskih veznih i dvokomponentnih regulatornih proteina. Molekularna genetika takvih regulatornih mehanizama, koji utječu na biosintezu tetraciklina, još je i danas slabo istražena. U ovom je radu prikazana komparativna bioinformatička studija regulatornih proteina triju genskih nakupina koje kodiraju biosintezu oksitetraciklina (OTC) u vrste Streptomyces rimosus, klortetraciklina (u vrste Streptomyces aureofaciens), a i nedavno klonirane genske nakupine za biosintezu kelokardina (CHD) u vrste Amycolatopsis sulphurea. U genskoj nakupini koja kodira biosintezu klortetraciklina nalazi se takozvani SARP regulatorni gen. Međutim, homolog toga gena ne postoji u nakupini gena za biosintezu oksitetraciklina. U nakupini gena za biosintezu kelokardina pronađen je samo jedan regulatorni gen nazvan chdA, homolog gena otrR i ctcR iz skupine TetR regulatornih proteina, koji regulira ekspresiju otrB i ctc05 gena u nakupinama gena za biosintezu oksitetraciklina i klortetraciklina. U genskoj nakupini za biosintezu oksitetraciklina identificiran je novi regulatorni protein iz skupine LAL (LuxR), nazvan OtcG. Taj se genski homolog nalazi i u genskoj nakupini za biosintezu klortetraciklina. Inaktivacijom i povećanom ekspresijom gena otcG eksperimentalno je utvrđeno njegovo djelovanje kao uvjetno pozitivnog regulatora u biosintezi oksitetraciklina. Takvi eksperimentalni rezultati bioinformatičke studije i rezultati koji se odnose na prijašnje istraživanje utjecaja fosfata na reguliranje biosinteze oksitetraciklina upućuju na vrlo kompleksnu organizaciju regulatornih elemenata i njihova djelovanja u procesu biosinteze oksitetraciklina, u kojima sudjeluje i novi regulatorni element, produkt gena otcG.

Keywords

poliketid sintaza tipa II; biosinteza oksitetraciklina; Streptomyces rimosus; LAL (LuxR) regulator; kelokardin; Amycolatopsis sulphurea

Hrčak ID:

39850

URI

https://hrcak.srce.hr/39850

Publication date:

7.8.2009.

Article data in other languages: english

Visits: 2.531 *