Mechanismus inducibilní genové exprese rezistenčního proteinu Vga(A)LC ze Staphylococcus haemolyticus

Abstract

Protein VgaA za stafylokoků patří do skupiny ARE ABCF proteinů, které udílejí rezistenci k antibiotikům vázajícím se na 50S ribozomální podjednotku mechanismem ochrany cílového místa. VgaA udílí rezistenci k linkosamidům, streptograminům A a pleuromutilinům a poskytuje tak tzv. LSAP rezistenční fenotyp. Exprese rezistenčních genů v nepřítomnosti antibiotika často snižuje fitness, proto je jejich exprese přísně kontrolována a spouštěna pouze v odpovědi na přítomnost antibiotika, ke kterému daný protein udílí rezistenci. V případě genu vgaA byla inducibilní exprese taktéž pozorována, její mechanismus však nebyl dosud objasněn. V rámci diplomové práce bylo ukázáno, že gen vgaALC ze Staphylococcus haemolyticus je regulován pomocí ribozomem zprostředkované atenuace. Tento mechanismus je založen na detekci inhibitorů translace prostřednictvím ribozomu překládajícího speciální regulační otevřený čtecí rámec (uORF), který je součástí atenuátoru lokalizovaného v 5' nepřekládané oblasti mRNA. Gen vgaALC je regulován na transkripční úrovni v odpovědi na LSAP antibiotika, přičemž antibiotická specificita indukce je ovlivňována nejen charakterem peptidu kódovaného uORF, ale také antibiotickou specificitou rezistenčního proteinu. Technikou fluorescenční mikroskopie bylo ukázáno, že protein kontrolovaný...

The staphylococcal protein VgaA belongs to ARE ABCF family, which confers resistance to ribosome binding antibiotics by the target protection mechanism. VgaA confers resistance to lincosamides, streptogramins A and pleuromutilins and thus provides the so-called LSAP resistance phenotype. The expression of resistance genes often reduces fitness in the absence of an antibiotic, therefore the expression of resistance genes is often tightly controlled and triggered only in response to the presence of an antibiotic to which the protein confers resistance. The inducible expression has also been observed for the vgaA gene, nevertheless, its mechanism has not been elucidated. In the diploma thesis, it was shown that the vgaALC gene from Staphylococcus haemolyticus is regulated by ribosome-mediated attenuation. The mechanism is based on the detection of translation inhibitors via a ribosome translating a special regulatory open reading frame (uORF), which is part of an attenuator located in the 5' untranslated region of the mRNA. The vgaALC gene is regulated at the transcriptional level in response to LSAP antibiotics. Antibiotic specificity of induction is affected not only by the nature of the peptide encoded by uORF but also by the antibiotic specificity of the resistance protein. Fluorescence microscopy...