Структура гена субтилизиноподобной протеиназы Bacillus intermedius и регуляция его экспрессии

• Автор: Каюмов, Айрат Рашитович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

I. Механизмы регуляции экспрессии генов бацилл

1.1. Двухкомпонентные системы трансдукции сигнала.

1.2. Системы глобальной регуляции.

1.3. Сигма факторы транскрипции.

1.4. Посттрансляционная регуляция.

1.5. Регуляция путем внутриклеточного протеолиза факторов транскрипции.

II. Субтилизиноподобныс протеииазы.

2.1. Семейство ссриновых субтилизиноподобных протеиназ, структура и свойства.
2.2. Характеристика субтилизиноподобной протеиназы В.ii
Заключение.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1. Определение нуклеотидной последовательности гена субтилизиноподобной протеиназы .ii ее анализ
1.1.Картирование фрагмента хромосомы .ii ч определение последовательности гена субтилизиноподобной протеиназы.
1.2.Поиск открытой рамки считывания и идентификация стартового кодона.
1.3.Анализ открытой рамки считывания
1.4. Сравнительный анализ гена субтилизиноподобной протеиназы i ii с помощью пакета программ
1.5.Анализ регуляторной области гена i
2. Регуляция экспрессии гена субтилизиноподобной протеиназы
В.ШеппеМш
2.1.Экспрессия гена субтилизиноподобной протеиназы В.ийеппебшъ
в условиях солевого стресса.
2.2.Экспрессия гена аргШ в штаммах В.зыЫШб, дефектных по
регулят орной с ист еме ЕедБ1ед и
2.3.Влияние механизма азотной катаболитной репрессии на
щ экспрессию гена аргВг
2.4. Экспрессия гена аргВ1 в штаммах В.8иЬШку дефектных по
белкам системы транспорта аммония 8 и АгА
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Структура и анализ нуклеотидной последовательности гена
субтилизиноподобной протеиназы В.Шеппебйи.
2. Регуляция экспрессии гена аргВ1 в переходный период влияние
системы и взаимосвязь с азотным обменом
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Йомантасу ГНИИ Генетика и Селекция Промышленных микроорганизмов за предоставление протеазодефицитного штамма ВлМИз к. И.В. Демидюку ИМГ РАН за консультацию при проведении экспериментов по мутагенезу точки инициации трансляции профессору К. Форшхаммеру Университет Гиссена, Германия за научную консультацию в области регуляции азотного обмена бактерий профессору Я. Маартен Ван Дижлу университет Гронингена, Голландия за предоставление для работы штаммов В. ЫШб, мутантных по блкм доктору биологических наук Й. Штулькс Университет Геттингена, Германия за предоставленные штаммы В. ЫШз, дефектные по белкам ИА и ЫВ. В процессе жизнедеятельности бактерии постоянно сталкиваются с неблагоприятными факторами. Поэтому у микроорганизмов в процессе эволюции выработались различные механизмы ответа на эти воздействия. Результатом адаптационных ответов является экспрессия одного или группы генов, обеспечивающих выживание и пролиферацию клетки синтез и секреция внеклеточных ферментов, антибиотиков, различные формы таксиса, приобретение генетической компетентности и, наконец, переход в покоящееся состояние споруляция. Регуляция экспрессии генов у бактерий осуществляется в основном на уровне транскрипции. Ведущая роль в этом процессе принадлежит РНКполимеразе. Ее взаимодействие со специфическими участками ДНК промоторами осуществляется благодаря дополнительному полипептиду стфактору транскрипции, который специфически связывается с консервативными последовательностями нуклеотидов На1бепуа1, . Комплекс стфактора и ДНК взаимодействует с корферментом РПКполимеразы и инициирует процесс транскрипции. Кроме стфакторов, многие ДНКсвязывающие белки способны оказывать существенное влияние на эффективность транскрипции, являясь ее репрессорами или активаторами. Благодаря взаимодействию этих регуляторных механизмов в клетке осуществляется многоуровневый контроль синтеза белков в ответ на воздействия окружающей среды. В случае, когда эффектор, вызывающий ту или иную клеточную реакцию, не проникает в цитоплазму, происходит передача сигнала через мембрану на цитоплазматический посредник, который в свою очередь взаимодействует с регуляторным аппаратом клетки. Количество двухкомпонентных систем в бактериальной клетке зависит от уровня сложности генома. Если в геноме i i идентифицировано только 7 потенциальных систем, то у свободноживущих высокоорганизованных микроорганизмов ii i и i ii их количество достигает , . Гомологи белков двухкомпонентных систем регуляции бактерий обнаружены также в эукариотических клетках. Бактериальные двухкомпонентные регуляторные системы сигнальной трансдукции состоят из гистидинкиназы и белкарегулятора ответа. Работа сенсорнорегуляторной системы включает в себя взаимодействие рецептора с агентом, вызывающим клеточный ответ, передачу сигнала от рецептора на киназный домен сенсора, в результате чего происходит аутофосфорилирование сенсора, и перенос фосфата на регулятор ответа рис. Головлев, . . Большинство сенсоров мембранные белки, их концевые домены расположены в перигшазматическом пространстве или обращены в среду и взаимодействуют с внеклеточными сигналами . После восприятия сигнала концевым доменом сенсора происходит изменение конформации белка. Сигнал передается на Сконцевой домен, имеющий цитоплазматическую локализацию. При этом изменяются его киназная иили фосфатазная активность в отношении соответствующего белкарегулятора. Большинство регуляторов ответа являются факторами транскрипции фосфорилирование повышает их способность связываться с промотором и, следовательно, активирует транскрипцию соответствующих генов. События, следующие за фосфорилированием регулятора, определяют специфичность клеточного ответа и уникальны в каждой сенсорнорегуляторной системе. У . , . Это позволяет клеткам формировать ответ на внешние воздействия путем интеграции разнообразных сигналов на более высоком клеточном уровне.