BACTERIAL TRANSCRIPTION FACTOR WHIA PROVIDES FEEDBACK LOOP BETWEEN TRANSLATION AND ENERGY PRODUCTION

Abstract

Full Text

Ген whiA кодирует консервативный белок, распространённый среди бактерий. Он состоит из С-концевого HTH-домена, характерного для транскрипционных факторов, и N-концевого домена (HEN), гомологичного хоминг-эндонуклеазам. WhiA важен для жизнедеятельности бактерий. Известно, что в разных бактериях он задействован в разных процессах. Например, у Streptomyces spp WhiA необходим для споруляции, а у Bacillus subtilis он участвует в делении клеток и сегрегации хромосом. WhiA присутствует и в редуцированных бактериях класса Mollicutes, однако, его функция остается неясной. WhiA также входит в состав минимального генома, синтезированного группой Крейга Вентера. Нами было сделано предположение, что консервативной мишенью WhiA является оперон, кодирующий рибосомные и ряд других белков (оперон rpsJ). Мы изучили функции гомологичных белков WhiA из B. subtilis и Mycoplasma gallisepticum. Мы доказали, что каждый из доменов WhiA связывает определенный мотив. Последовательность GAYACRCY (Y=C или T, R = А или G) является мишенью для HTH домена и важна для образования специфического ДНК-белкового комплекса, а HEN взаимодействует с дополнительным мотивом (GTTGT). На функционирование белков, относящихся к семейству WhiA, влияют концентрации макроэргов. Мы показали, что оба белка изменяют свое сродство к ДНК в присутствии как АТФ, так и АДФ. Увеличение концентрации АТФ в M. gallisepticum приводит к конформационной перестройке белка, в результате чего происходит диссоциация HEN домена от ДНК. Мы показали, что WhiA из M. gallisepticum репрессирует транскрипцию оперона rpsJ, в ответ на снижение концентрации АТФ в клетке. Кроме того, этот белок может образовывать петли ДНК, связывая основную и дополнительные последовательности, между которыми находится несколько сотен оснований.