Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Tet Repressor ақуыздары (әрі қарай TetR деп аталады) – бактериялардың көптеген түрлеріне антибиотиктерге қарсы тұру қабілетін сыйлайтын маңызды рөл атқаратын ақуыздар. Тетрациклин (Тc) – бактериялардың қарсы тұруын дамытқан антибиотиктердің кең тобы. Тетрациклин бактерияларды бактериялық рибосомаға байланысу арқылы және белок синтезін тоқтату арқылы өлтіреді. Тc-ге қарсы тұру гендерінің экспрессиясын TetR репрессоры реттейді. TetR, тета-оператормен байланысу арқылы, бактериялар үшін зиянды заттарды, мысалы Тc-ді, шығарып тастайтын мембраналық белок TetA-ның экспрессиясын басады. Сондықтан, TetR антибиотиктерге қарсы тұру механизмдерін жақсырақ түсінуге және антибиотиктерге қарсы тұратын бактерияларды емдеу жолдарын табуға көмектесуде маңызды рөл атқара алады. TetR – TetR ақуыз отбасындағы көптеген ақуыздардың бірі, себебі TetR ең жақсы зерттелген мүшесі. TetR, промоторларды дәл реттеу қабілетіне байланысты, жасанды түрде жасалған гендік реттеу желілерінде қолданылады. Тc немесе ATc сияқты аналогтардың болмаған жағдайында TetR реттелетін промоторлардың базалық экспрессиясы төмен болады, бірақ Тc-нің тіпті ең аз мөлшері болғанда экспрессия күрт өседі. Тета-А гені де кеңінен қолданылатын E. coli клондау векторы pBR322-де кездеседі, онда ол көбінесе тетрациклинге қарсы тұру фенотипі TetR деп аталады, оны TetR ақуызынан шатастыруға болмайды.
Tet Repressor proteins (otherwise known as TetR) are proteins playing an important role in conferring antibiotic resistance to large categories of bacterial species. Tetracycline (Tc) is a broad family of antibiotics to which bacteria have evolved resistance. Tc normally kills bacteria by binding to the bacterial ribosome and halting protein synthesis. The expression of Tc resistance genes is regulated by the repressor TetR. TetR represses the expression of TetA, a membrane protein that pumps out substances toxic to the bacteria like Tc, by binding the tetA operator. Therefore, TetR may have an important role in helping scientists to better understand mechanisms of antibiotic resistance and how to treat antibiotic resistant bacteria. TetR is one of many proteins in the TetR protein family, which is so named because TetR is the most well characterized member. TetR is used in artificially engineered gene regulatory networks because of its capacity for fine regulation of promoters. In the absence of Tc or analogs like ATc, basal expression of TetR regulated promoters is low, but expression rises sharply in the presence of even a minute quantity of Tc. The tetA gene is also present in the widely used E. coli cloning vector pBR322, where it is often referred to by the name of its tetracycline resistance phenotype, TetR, not to be confused with TetR.
Құрылымы мен қызметі
TetR гомодимер ретінде жұмыс істейді. (Тетр әдетте бактериялар ішінде тетрациклиннің Mg2+ кешендерін байлайды, бірақ TetR тетрациклинмен ғана байлануы in vitro жағдайында байқалады.) TetR-дың ДНК-мен байланысатын домендері TetA операторының 15 негіздік жұптан тұратын палиндромдық тізбегін таниды. Бұл домендер негізінен TetR ақуыздар отбасының мүшелерінде кең таралған спираль-бұрылыс-спираль (HTH) мотивінен тұрады (төменде қараңыз). Дегенмен, осы мотивтің алдындағы N-терминалдық қалдықтардың ДНК-ға байланысу үшін маңызды екені көрсетілген. Бұл қалдықтар ДНК-мен тікелей жанаспаса да, олар HTH-қа жақын орналасып, бұл жақындасу байланыс үшін қажетті. HTH мотивтері мақсатты ДНК-ның үлкен ойықтарымен негізінен гидрофобтық өзара әрекеттеседі. TetR үлкен ойықтардың кеңеюіне, сондай-ақ ДНК-ның иілуіне себеп болады; күрделі ДНК өзара әрекеттесуінің нәтижесінде TetR HTH мотивінің бір спиралі 310 спиральді бұрылысқа ие болады.
TetR functions as a homodimer. (TetR typically binds tetracycline Mg2+ complexes inside bacteria, but TetR binding to tetracycline alone has been observed in vitro.) The DNA binding domains of TetR recognize a 15 base pair palindromic sequence of the TetA operator. These domains mainly consist of a helix turn helix (HTH) motif that is common in TetR protein family members (see below). However, the N terminal residues preceding this motif have also been shown to be important for DNA binding. Although these residues do not directly contact the DNA, they pack against the HTH and this packing is essential for binding. The HTH motifs have mostly hydrophobic interactions with major grooves of the target DNA. TetR causes widening of the major grooves as well as kinking of the DNA; one helix of the HTH motif of TetR adopts a 310 helical turn as the result of complex DNA interactions.
TetR ақуыздар туысы
2005 жылдың маусым айына дейін бұл ақуыздар отбасында шамамен 2353 транскрипциялық реттеуші мүше болды. (Транскрипциялық реттеушілер гендік экспрессияны бақылайды.) Бұл ақуыздарда ДНК-мен байланысатын домен құрайтын спираль-бұрылыс-спираль (HTH) мотиві бар. Екінші спираль ДНК тізбегінің ерекшелігі үшін ең маңызды деп есептеледі және көбінесе қос спиральдың үлкен ойысында нуклеин қышқылдарын таниды. Отбасы мүшелерінің көпшілігінде бұл мотив ақуыздың N-терминальді бөлігінде орналасқан және жоғары сақталған. Ақуыздың басқа домендерінде HTH мотивінің жоғары сақталуы байқалмайды. Осы басқа реттеуші домендердегі айырмашылықтар, әрине, әр отбасы мүшесі сезетін молекулалардағы айырмашылықтарға байланысты. TetR ақуыздар отбасының мүшелері көбінесе транскрипциялық репрессорлар болып табылады, яғни олар ДНК деңгейінде белгілі бір гендердің экспрессиясын тоқтатады. Бұл ақуыздар антибиотикке төзімділік, биосинтез және метаболизм, бактериялық патогенез және жасуша стресіне жауап беру сияқты әртүрлі функциялары бар гендерге әсер етуі мүмкін.
As of June 2005, this family of proteins had about 2,353 members that are transcriptional regulators. (Transcriptional regulators control gene expression.) These proteins contain a helix turn helix (HTH) motif that is the DNA binding domain. The second helix is considered to be most important for DNA sequence specificity and often recognizes nucleic acids within the major groove of the double helix. In the majority of the family members, this motif is on the N terminal end of the protein and is highly conserved. The high conservation of the HTH motif is not observed for the other domains of the protein. The differences observed in these other regulatory domains are likely due to differences in the molecules that each family member senses. TetR protein family members are mostly transcriptional repressors, meaning that they prevent the expression of certain genes at the DNA level. These proteins can act on genes with various functions including antibiotic resistance, biosynthesis and metabolism, bacterial pathogenesis, and response to cell stress.