BioScience Blog – Научный Биологический блог

Эффективность метаболизма бактериальной клетки определяется балансом процессов анаболизма и катаболизма. На их активацию и репрессию влияют факторы окружающей среды. У бактерий выработались механизмы, позволяющие координировать метаболизм в зависимости от доступности и разнообразия питательных веществ. В период стационарной фазы активируются различные сигнально-сенсорные системы, запускающие транскрипцию специфических генов с целью преодоления стрессовых условий. При переходе в фазу замедления роста бациллы секретируют в среду множество различных ферментов деградации, среди которых значительная доля принадлежит протеиназам. В общем пуле протеиназ, секретируемых B.intermedius, 10% принадлежит глутамилэндопептидазе, ферменту, осуществляющему гидролиз пептидов строго специфично по глутаминовой и аспарагиновой кислотам. Назначение данного фермента в настоящее время вызывает бурную дискуссию в научном обществе, и доминирующий механизм контроля экспрессии гена фермента остается неизвестным. Целью данной работы было установить, влияет ли фактор транскрипции CodY, регулирующий общий ответ клетки на голодание, на биосинтез глутамилэндопептидазы B.intermedius.

Анализ регулирующей области фермента позволил выявить потенциальный сайт взаимодействия с фактором транскрипции CodY с гомологией 75% к предполагаемой консенсусной последовательности. Этот факт позволил нам предположить участие белка CodY в регуляции экспрессии гена.

Штамм B.subtilis, дефектный по гену codY, был трансформирован плазмидой рΔ58, несущей ген фермента, которая была любезно предоставлена профессором С.В.Костровым (ИМГ РАН, Москва). Изучение динамики роста культуры и накопления фермента показало, что в рекомбинантном штамме B.subtilis, дефектном по белку CodY, при росте на богатой среде продуктивность глутамилэндопептидазы выше по сравнению с контрольным штаммом B.subtilis168. По всей видимости, ген глутамилэндопептидазы негативно регулируется данным фактором и биосинтез фермента подавлен при росте на богатой среде.

На основании полученных данных можно сделать заключение, что биосинтез глутамилэндопептидазы
B.intermediusвероятно находится под контролем глобального регулятора метаболизма CodY в клетках бацилл.