Vliv exprese genu lmr(C) na biosyntézu linkomycinu u Streptomyces lincolnesis: Rezistence nebo produkce?

Abstract

Rod Streptomyces produkuje víc jak polovinu známých bioaktivních látek, čímž se řadí mezi významné bakteriální rody. Streptomyces lincolnensis ATCC 25466 ve svém genomu obsahuje biosyntetický genový klastr pro biosyntézu linkomycinu. Vedle biosyntetických a regulačních genů klastr obsahuje také tři rezistenční geny, lmr(A), lmr(B) a lmr(C), u kterých se předpokládá zapojení v ochraně před toxicitou syntetizovaného antibiotika. Protein Lmr(C) patří mezi ARE proteiny obecně udílející rezistenci ke klinicky důležitým třídám antibiotik: makrolidům, streptograminům, linkosamidům a pleuromutilinům. ARE proteiny jsou vedle producentů těchto antibiotik přítomny také u patogenních mikroorganismů. Přesto mechanismus rezistence udílený těmito proteiny, které sice spadají mezi ABC transportéry, ale na rozdíl od nich postrádají transmembránovou doménu, není charakterizován. Tím se ARE proteiny stávají zajímavým předmětem výzkumu. Prostřednictvím delečních mutant v rezistenčních genech lmr(A), lmr(B) a lmr(C) jsme zjišťovali vliv těchto genů na produkci linkomycinu a rezistenci k linkosamidům, linkomycinu a klindamycinu, a to se zvláštním zřetelem na funkci lmr(C). Zjistili jsme, že delece genu lmr(C) zásadně neovlivňuje produkci a ani rezistenci k linkomycinu, avšak má výrazný vliv na rezistenci ke...

The genus Streptomyces produces more than a half of the known bioactive substances, ranking it among the most important bacterial taxons. Streptomyces lincolnensis ATCC 25466 encodes a biosynthetic gene cluster for lincomycin biosynthesis in its genome. Apart from the biosynthetic and regulatory genes, the cluster also contains three resistance genes, lmr(A), lmr(B) a lmr(C), which could protect of the host from the toxicity of a synthesized antibiotic. The Lmr(C) protein belongs to ARE proteins which generaly confer resistance to clinically important classes of antibiotics: macrolides, streptogramins, lincosamides and pleuromutilins. In addition to antibiotic producers, ARE proteins are also present in pathogenic microorganisms. However, the resistance mechanism conferred by these protins which belong to ABC transporters, even though they lack the transmembrane domain, have not been characterized yet. This makes the ARE proteins an interesting subject of the research. Using deletion mutants in resistance genes lmr(A), lmr(B) a lmr(C) we studied their effect on the lincomycin production and resistance to lincosamides, lincomycin and clindamycin with special focus on the function of the lmr(C). We have found that deletion of lmr(C) does not significantly influence lincomycin production and...