Nahradenie esenciálneho génu Lol CDE z P. aeruginosa do E. coli
| Authors: |
Evelína Turňová 1
Zuzana Firdová 1
Thomas Dougherty 2
Marcela Bieliková 1
Stephen Lory 2
Andrej Dudáš 1
1 Univerzita Komenského, Prírodovedecká fakulta, Katedra molekulárnej biológie, Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava, Slovenská republika 2 Harvard Medical School, Department of Microbiology and Immunobiology, 77 Avenue Louis Pasteur, 021 15 Boston, Massachusetts, USA |
|---|---|
| Year: | 2016 |
| Section: | Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics |
| Abstract No.: | 1460 |
| ISBN: | 978-80-972360-0-7 |
Multilieková rezistencia (MDR) baktérií predstavuje vážny problém v klinickej medicíne. Jeden z aspektov náročnej antibiotickej terapie infekcií spôsobených gram-negatívnymi baktériami je prítomnosť dvoch rôznych membrán, cytoplazmatickej a vonkajšej membrány. Poznáme tri signálne dráhy syntézy jednotlivých komponentov vonkajšej membrány, ktoré sú esenciálne pre jej správnu štruktúru a funkciu: Bam (b-barrel protein transport), LPT (lipopolysaccharide transport) a Lol (lipoprotein transport) [1,2,3]. Poruchy štruktúry vonkajšej membrány gram-negatívnych patogénov vedú k lepšiemu prenikaniu existujúcich antibiotík cez membránu do vnútra baktérií a narušeniu efluxných púmp. Lol signálna dráha pozostáva z piatich proteínov. Bolo preukázané, že u E. coli komplex LolCDE pozostáva z jednej kópie podjednotky LolC a LolE a dvoch kópií podjednotky LolD [4].
Nedávno bola objavená malá molekula s pyrazolovým jadrom, ktorá u E. coli inhibuje zabudovanie lipoproteínov do vonkajšej membrány [5]. Táto zlúčenina inhibuje transport lipoproteínov u E. coli tým, že blokuje ich uvoľňovanie z sféroplastov. Príčinou sú mutácie, ktoré vedú k zmene aminokyselín u oboch LolC a LolE komponentoch. Na druhej strane táto zlúčenina neinhibuje túto signálnu dráhu u baktérie P. aeruginosa. Cieľom našej práce bolo nahradiť esenciálny gén LolCDE z E. coli do P. aeruginosa a odstrániť jeho verziu prítomnú na chromozóme. Ako kontrola bol umiestnený gén LolCDE z E.coli do plazmidu pMMB67EH, čím bola nahradená chromozomálna verziu génu. Ak bude P. aeruginosa s génmi z E. coli životaschopný, bude vystavený molekule, ktorá inhibuje zabudovanie lipoproteínov do vonkajšej membrány u E.coli. Použitie molekuly inhibujúcej rast Gram - negatívnych patogénnych baktérií ako je P. aeruginosa spôsobujúcich mnoho vážnych ochorení je žiadúce, najmä kvôli vzostupu antibakteriálnej rezistencie v posledných rokoch.
- [1] Rollauer SE, Sooreshjani MA, Noinaj N, Buchanan SK. 2015. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 370: 20150023.
[2] May JM, Sherman DJ, Simpson BW, Ruiz N, Kahne D. 2015. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 370. pii: 20150027. doi: 10.1098/rstb.2015.0027.
[3] Okuda S. Tokuda H. 2011. Lipoprotein sorting in bacteria. Annu. Rev. Microbiol. 65: 239–259.
[4] Mizutani M, Mukaiyama K, Xiao J, Mori M, Satou R, Narita S, Okuda S, Tokuda H. 2013. FEBS Lett. 587:23-29.
[5] Nayar AS, Dougherty TJ, Ferguson KE, Granger BA, McWilliams L, Stacey C, Leach LJ, Narita S, Tokuda H, Miller AA, Brown DG, McLeod SM. 2015. J. Bacteriol. 197:1726-1734.