Отправить статью по E-mail Особенности регуляции экспрессии генов в системе рестрикциимодификации Ecl18kI
- Авторы: Буренина O.Ю.1, Федотова E.A.1, Рязанова A.Ю.2, Проценко A.С.3, Захарова M.В.3, Карягина A.С.2,4,5, Солонин A.С.3, Орецкая T.С.1,2, Кубарева E.A.2
-
Учреждения:
- Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
- НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
- Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина
- НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития РФ
- ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии РАСХН
- Выпуск: Том 5, № 2 (2013)
- Страницы: 70-80
- Раздел: Экспериментальные статьи
- Дата подачи: 17.01.2020
- Дата публикации: 15.06.2013
- URL: https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10601
- DOI: https://doi.org/10.32607/20758251-2013-5-2-70-80
- ID: 10601
Цитировать
Аннотация
Регуляция транскрипции в бактериальных системах рестрикции-модификации (Р-М) является важным процессом, обеспечивающим согласованную экспрессию тандема ферментов - ДНК-метилтрансферазы (МТазы) и эндонуклеазы рестрикции (ЭР), защищающих клетку от проникновения чужеродной ДНК. В данной работе исследовали С5-цитозиновую МТазу Ecl18kI (M.Ecl18kI), по структуре и свойствам практически идентичную МТазе SsoII (M.SsoII). Обе МТазы ингибируют экспрессию собственного гена и активируют экспрессию гена сопряженной ЭР, связываясь с регуляторным участком в промоторной области этих генов. Нами изучено комплексообразование M.Ecl18kI и РНК-полимеразы Escherichia coli с промоторными областями генов МТазы и ЭР, детализирован механизм регуляции экспрессии генов в системе Р-М Ecl18kI. Показано, что M.Ecl18kI конкурирует с РНК-полимеразой за связывание с промоторным участком, однако непосредственных контактов между M.Ecl18kI и РНК-полимеразой не выявлено. Изучены свойства мутантных форм М.Ecl18kI и M.SsoII. Установлено, что аминокислотные замены в N-концевой области M.Ecl18kI, выполняющей регуляторную функцию, влияют не только на способность этого белка взаимодействовать с регуляторным участком и выступать в роли фактора транскрипции, но и на его способность связывать и метилировать ДНК-субстрат. Потеря МТазой метилирующей активности не препятствует регуляции этим белком транскрипции генов в системе Р-М Ecl18kI и даже усиливает сродство к регуляторному участку. Однако наличие в молекуле M.Ecl18kI домена, ответственного за метилирование, необходимо для выполнения регуляторной функции M.Ecl18kI.
Об авторах
O. Ю. Буренина
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
E. A. Федотова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
A. Ю. Рязанова
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
A. С. Проценко
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
M. В. Захарова
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
A. С. Карягина
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова; НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздравсоцразвития РФ; ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии РАСХН
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
A. С. Солонин
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
T. С. Орецкая
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
E. A. Кубарева
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: kubareva@belozersky.msu.ru
Россия
Список литературы
- Kobayashi I. // Nucleic Acids Research 2001, V.29, P.3742-3756
- Nagornykh M.O., Bogdanova E.S., Protsenko A.S., Zakharova M.V., Severinov K.V. // Russian Journal of Genetics 2008, V.44, P.523-532
- Karyagina A., Shilov I., Tashlitskii V., Khodoun M., Vasil’ev S., Lau P.C.K., Nikolskaya I. // Nucleic Acids Research 1997, V.25, P.2114-2120
- Denjmukhametov M.M., Brevnov M.G., Zakharova M.V., Repyk A.V., Solonin A.S., Petrauskene O.V., Gromova E.S. // FEBS Lett. 1998, V.433, P.233-236
- Zakharova M.V., Beletskaya I.V., Denjmukhametov M.M., Yurkova T.V., Semenova L.M., Shlyapnikov M.G., Solonin A.S. // Mol. Genet. Genomics 2002, V.267, P.171-178
- Miyahara M., Ishiwata N., Yoshida Y. // Biol. Pharm. Bull. 1997, V.20, P.201-203
- Ibáñez M., Alvarez I., Rodríguez-Peña J.M., Rotger R. // Gene 1997, V.196, P.145-158
- Protsenko A., Zakharova M., Nagornykh M., Solonin A., Severinov K. // Nucleic Acids Research 2009, V.37, P.5322-5330
- Fedotova E.A., Protsenko A.S., Zakharova M.V., Lavrova N.V., Alekseevsky A.V., Oretskaya T.S., Karyagina A.S., Solonin A.S., Kubareva E.A. // Biochemistry (Moscow). 2009, V.74, P.85-91
- Vorob’eva O.V., Vasil’ev S.A., Karyagina A.S., Oretskaya T.S., Kubareva E.A. // Molekulyarnaya Biologiya 2000, V.34, P.921-926
- Shilov I., Tashlitsky V., Khodoun M., Vasil’ev S., Alekseev Y., Kuzubov A., Kubareva E., Karyagina A. // Nucleic Acids Research 1998, V.26, P.2659-2664
- Ryazanova A.Yu., Molochkov N.V., Abrosimova L.A., Alexeevsky A.V., Karyagina A.S., Protsenko A.S., Friedhoff P., Oretskaya T.S., Kubareva E.A. // Mol. Biol. (Moscow) 2010, V.44, P.807-816
- Karyagina A.S., Alexeevski A.V., Golovin A.V., Spirin S.A., Vorob’eva O.V., Kubareva E.A. // Biophysics. 2003, V.48, P.S45-S55
- Severinov K., Darst S.A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997, V.94, P.13481-13486
- Scatchard G. // Annals New York Acad. Sci. 1949, V.51, P.660-672
- Callen B.P., Shearwin K.E., Egan J.B. // Trends Genet. 2005, V.21, P.339-345
- Vijesurier R.M., Carlock L., Blumenthal R.M., Dunbar J.C. // Journal of Bacteriology 2000, V.182, P.477-487
- Ryazanova A.Yu., Winkler I., Friedhoff P., Viryasov M.B., Oretskaya T.S., Kubareva E.A. // Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids. 2011, V.30, P.632-650
- Cheng X., Kumar S., Posfai J., Pflugrath J.W., Roberts R.J. // Cell 1993, V.74, P.299-307
Дополнительные файлы
