Изучение генов, кодирующих белки семейства RhtB у Escherichia coli

• Автор: Кутукова, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Транспорт веществ через бактериальную мембрану.

1.1. Общая характеристика транспортных белков. Типы и классификация

1.2. Белки множественной лекарственной устойчивости и их регуляция.

1.3. Транспортеры аминокислот у разных организмов

1.3.1. Экспортеры аминокислот у i i.

1.3.2. Импортеры аминокислот у i i

1.3.3. Экспортеры аминокислот у ii i,

1.3.4. Импортеры аминокислот у ii i,.

1.3.5. Системы устойчивости к низким у .i.

2. Общие принципы регуляции генной экспрессии у прокариот. Глобальные и локальные регуляторы.
2.1. Глобальный регулятор
2.1.1. Строение белка
2.1.2. Регуляция экспрессии ,.
2.1.3. Фенотип мутантов
2.1.4. Сайты связывания . Влияние экзогенных аминокислот
2.1.5. Гены, экспрессию которых регулирует .
2.1.6. Взаимодействие с другими факторами
2.1.7. Семейство
3. Заключение
II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
1. Бактериальные штаммы, ростовые среды, плазмиды и фаги.
2. Проведение
3. Клонирование генов, кодирующих белки семейства .
4. Определение Минимальных Ингибирующих Концентраций МИК.
5. Интеграция гснауепУ под Рi промотором в хромосому .i
6. Проведение ферментаций
7. Выделение, очистка ДНК, клонирование, трансформация и трансдукция.
8. Конструирование трансляционных слияний беспромоториого гена и регуляторных областей генов , и .
9. Определение уровня экспрессии генов.
. Инактивация генов в хромосоме .i.
II. Проведение i xi
III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
1. Клонирование генов i и , кодирующих белки члены семейства , и изучение влияния их сверхэкспрссснн на устойчивость клеток ii i к аминокислотам и их аналогам, а также на накопление аминокислот клетками соответствующих штаммовпродуцентов.
2. Исследование гена
2.1. Компьютерный анализ белка по предсказанной
аминокислотной последовательности.
2.2. Влияние амплификации гена на устойчивость накопление аминокислот модельными штаммамнпродуцентами .i
2.3. Влияние сверхэкспрссснн гена на накопление аминокислот модельными штаммамниродуцентами .i
2.4. Влияние разобщителя на накопление лейцина клетками .i,.
2.5. Индукция экспрессии гена аминокислотами.
3. Исследование регуляции генов, кодирующих белки семейства , на примере генов , , и .
3.1. Исследование регуляторной области ii
3.2. Компьютерный анатиз регуляторных областей генов, кодирующих
белки семейства
3.3. Экспрессия генов, кодирующих белки семейства , зависит от
фазы роста культуры и состава среды культивирования
3.4. Экспрессия генов , , и практически не зависит от ссубъеднницы РНКполимеразы и регулируется глобальным
регулятором .
3.5. Влияние экзогенных аминокислот на уровень экспрессии генов, кодирующих белки семейства .
3.6. Влияние физиологических стрессов на уровень экспрессии генов
, , и ,
3.7. Уровень экспрессии генов, кодирующих белки семейства , не
зависит от , Сгр, i, , , и .
4.8. Уровень экспрессии гена не регулируется продуктом геиауеаТ.
IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
V. ВЫВОДЫ.
VI. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .
ВВЕДЕНИЕ


В состав другого семейства входят специфические и К или Н и К транспортеры, которые описаны только у высших эукариот. Третья группа аз Ртнпа осуществляет транспорт протонов у грибов и низших эукариот. Некоторые не секвенировапныс бактериальные АТРазы, специфичные к Са, и Н, возможно, также относятся к этому семейству. Члены четвертого семейства аз Ртипа отличаются по своей субстратной специфичности к направленности транспорта. Эти белки описаны в основном для прокариот. Одним из членов этого семейства является Кпомпа в клетках . Два других члена этого семейства катализируют поглощение и выброс Са2 в клетках i, и четвертый катализирует выброс 2 у . Одна из известных эукариотических аз типа катализирует выброс Си2 у человека, ее нарушение вызывает болезнь Менкеса. Эта аза и две других бактериальных АТРазы, ответственные за выброс меди, обладают сходной структурой, что еще раз свидетельствует в пользу того предположения, что гомология последовательности транспортных белков коррелирует с общностью их субстратной специфичности 7. АТРазы типа. Эти транспортные белки, кодируемые различными бактериальными плазмидами, обеспечивают устойчивость к арсснату, антимониту и теллурнту. Интересно, что их мембранный домен обнаруживает значительную гомологию с мембранными доменами аз АВСтипа. Уннпоптсрм, енмпортепы и антнпортеры. Многие транспортные белки осуществляют транспорт внутрь или наружу клетки, используя химическую энергию для осуществления такого транспорта. Такие белки разделяют на енмпортеры, когда транспорт осуществляется совместно с веществом, транспортрусмым по градиенту концентрации енмнорт и антнпортеры, осуществляющие противонаправленный транспорт с веществом, транспортируемым по градиенту антипорт. Эти белки имеют различную аминокислотную последовательность, но обладают сходной вторичной структурой. Такая гомология предполагает, что процессы, катализируемые симпортерамн, антипортерамн и уинпортсрамн, имеют сходный механизм 7. Большая группа транспортеровпомощников была охарактеризована как надссменство табл. В его состав входят шесть семейств, члены каждого из которых имеют отличи я друг от друга. Однако они имеют общин мотив X3XXIV, обычно локализованный между вторым и третьим или между восьмым и девятым трансмембранным доменом 7. Члены первого семейства катализируют выброс токсичных субстратов. Эти белки, встречающиеся у бактерий и низших эукариот, специфичны к хинолону, тетрациклину, антисептикам, метиленомнцину А, аминотрназолу, хлорамфеииколу и другим лекарствам. Токсичные вещества могут транспортироваться по механизму симпорта и антипорта с моно и дивалентными нонами 7. Члены второго семейства встречаются повсеместно. Они могут функционировать по принципу унипорта, протонсимпорта иили всщсствовсщсство антипорга. Их функция состоит в транспорте сахаров и органических анионов, таких как глюкоза, галактоза, арабиноза, лактоза, ксилоза, мальтоза и хинаты. Кроме того, в их функцию входит экспорт нсмстаболизируемых сахаров, накопление которых может быть токсично для клетки. Такие сахара могут накапливаться как побочные продукты метаболизма, а также по ошибке попадать в клетку через систему поглощения сахаров 7. Остальные четыре семейства надсемейства осуществляют транспорт различных веществ. Члены семейства 3 транспортируют интермедиаты цикла Кребса цитрат и акетоглутарат и используют механизм протонсимпорта. Члены семейства 4 транспортируют фосфорелнрованные вещества фосфоглицераты, фосфаты гексоз, и глнцерол3фосфат и используют механизм фосфатантипорта для аккумуляции в клетке органических фосфорелнрованных эфиров. Члены семейства 5 специфичны к олигосахаридам и используют механизм протонсимпорта для аккумуляции в клетке этих веществ. И, наконец, в состав семейства 6 входят i транспортеры млекопитающих, которые по механизму симпорта аккумулируют различные субстраты . Отдельное семейство помощников способствует накоплению в клетке аминокислот, полнамниов или холииов АРС семейство, используя для этого механизм либо протонсимпорта, либо веществовещество антипорта, либо оба, в зависимости от физиологического состояния клетки.