Вы здесь

Главная

Роль двухкомпонентной системы трансдукции сигнала DegS-DegU в регуляции синтеза протеиназ Bacillus intermedius

ID_Статьи: 
25.00

При переходе в стационарную фазу бациллы секретируют в среду различные внеклеточные гидролазы, в том числе сериновые и металлопротеиназы. Исследование механизмов регуляции синтеза этих ферментов позволит сформулировать концепцию их участия в формировании клеточного ответа на этапе перехода бактерий в состояние анабиоза. Целью работы является выяснение роли двухкомпонёнтной системы трансдукции сигнала DegS-DegU в регуляции экспрессии генов субтилизина и металлопротеиназы B.intermedius. Регуляторная система DegS-DegU отвечает за синтез ферментов деградации в переходный период от вегетативного роста к споруляции и специфически индуцируется в условиях солевого стресса. Проведен анализ регуляторных последовательностей генов субтилизинов и металлопротеиназ бацилл с использованием базы данных ГенБанка. Промоторы генов этих ферментов у B.pumilus, B.cereus, B.stearothermophilus, B.subtilis и B.thuringiensis содержат тандемные повторы из специфических последовательностей для связывания с белком-регулятором DegU (AGAA N1-3 TTCAG). Выявлена закономерность в расположении сайтов связывания для регуляторного белка DegU при анализе промоторной области всех генов. Нами установлено, что биосинтез протеиназ B.intermedius в рекомбинантных штаммах B.subtilis повышается в условиях солевого стресса: в 2 раза при 1-2 М  NaCl и в 40 раз при 0,25 М цитрата натрия для субтилизина; и в 1,5 раза при 0,25 М цитрата натрия для металлопротеиназы. В рекомбинантных штаммах B.subtilis 8g5, дефектных по белкам DegS и DegU, экспрессия генов протеиназ резко подавляется. Впоследствии синтез металлопротеиназы восстанавливается до уровня контроля к 36 часу роста бактерий. По-видимому, это связано с включением других регуляторных механизмов. Штамм B.subtilis 8g5 DegU 32 (Ну) обеспечивает гиперпродукцию продуктов тех генов, которые позитивно регулируются системой DegS-DegU. В этом штамме уровень биосинтеза сериновой и металлопротеиназы B.intermedius резко возрастает в 6-10 раз. Эти результаты свидетельствуют о наличии позитивного контроля со стороны двухкомпонентной системы трансдукции сигнала DegS-DegU экспрессии генов субтилизина и металлопротеиназы B.intermedius в рекомбинантных штаммах B.subtilis.

 

Каюмов А.Р.1, Сабирова А.Р.1, Байрамов Р.А.1, Габдрахманова Л.А.1, Костров С.В.2, Шарипова М.Р.1

1Казанский государственный университет, Казань (Россия)

2Институт молекулярной генетики РАН, Москва (Россия)