TetR
.png)
Tet-repressorproteiner (annars kända som TetR ) är proteiner som spelar en viktig roll för att ge antibiotikaresistens till stora kategorier av bakteriearter.
Tetracyklin (Tc) är en bred familj av antibiotika som bakterier har utvecklat resistens mot. Tc dödar normalt bakterier genom att binda till den bakteriella ribosomen och stoppa proteinsyntesen. Uttrycket av Tc-resistensgener regleras av repressorn TetR. TetR undertrycker uttrycket av TetA, ett membranprotein som pumpar ut ämnen som är giftiga för bakterierna som Tc, genom att binda tetA -operatorn . I Tc-resistenta bakterier kommer TetA att pumpa ut Tc innan det kan binda till ribosomen eftersom den repressiva effekten av TetR på TetA stoppas genom bindning av Tc till TetR. Därför kan TetR ha en viktig roll i att hjälpa forskare att bättre förstå mekanismer för antibiotikaresistens och hur man behandlar antibiotikaresistenta bakterier. TetR är ett av många proteiner i TetR- proteinfamiljen , som heter så eftersom TetR är den mest välkarakteriserade medlemmen.
TetR används i artificiellt konstruerade genreglerande nätverk på grund av dess förmåga att finreglera promotorer . I frånvaro av Tc eller analoger som ATc är det basala uttrycket av TetR-reglerade promotorer lågt, men uttrycket ökar kraftigt i närvaro av till och med en liten mängd Tc. TetA -genen finns också i den allmänt använda E. coli- kloningsvektorn pBR322 , där den ofta hänvisas till med namnet på dess tetracyklinresistensfenotyp, TetR, inte att förväxla med TetR.
Struktur & Funktion
.png)
TetR fungerar som en homodimer . Varje monomer består av tio alfaspiraler sammankopplade med slingor och varv. Den övergripande strukturen av TetR kan brytas ned i två DNA-bindande domäner (en per monomer) och en regulatorisk kärna, som är ansvarig för tetracyklinigenkänning och dimerisering. TetR dimeriserar genom att skapa hydrofoba kontakter inom den reglerande kärnan. Det finns en bindningskavitet för tetracyklin i de yttre spiralerna i den regulatoriska domänen. När tetracyklin binder denna hålighet orsakar det en konformationsförändring som påverkar den DNA-bindande domänen så att TetR inte längre kan binda DNA. Som ett resultat uttrycks TetA och TetR. Det finns fortfarande en viss debatt inom området om tetracyklinderivat ensamma kan orsaka denna konformationsförändring eller om tetracyklin måste vara i komplex med magnesium för att binda TetR. (TetR binder vanligtvis tetracyklin-Mg 2+ -komplex inuti bakterier, men TetR-bindning till enbart tetracyklin har observerats in vitro.) [ Citat behövs ]
.png)
palindromisk sekvens på 15 baspar av TetA-operatorn. Dessa domäner består huvudsakligen av ett helix-turn-helix (HTH) motiv som är vanligt i TetR protein familjemedlemmar (se nedan). Emellertid har de N-terminala resterna som föregår detta motiv också visat sig vara viktiga för DNA-bindning. Även om dessa rester inte direkt kommer i kontakt med DNA:t packar de sig mot HTH och denna packning är väsentlig för bindning. HTH-motiven har mestadels hydrofoba interaktioner med större spår i mål-DNA:t. Bindning av TetR till dess mål-DNA-sekvens orsakar förändringar i både DNA och TetR. TetR orsakar breddning av de stora spåren såväl som kinking av DNA; en helix av HTH-motivet av TetR antar en 3 10 spiralsväng som ett resultat av komplexa DNA-interaktioner. [ citat behövs ]
TetR-proteinfamiljen
I juni 2005 hade denna familj av proteiner cirka 2 353 medlemmar som är transkriptionsregulatorer. (Transkriptionella regulatorer kontrollerar genuttryck.) Dessa proteiner innehåller ett helix-turn-helix (HTH) motiv som är den DNA-bindande domänen. Den andra helixen anses vara viktigast för DNA-sekvensspecificitet och känner ofta igen nukleinsyror i dubbelhelixens huvudspår. I majoriteten av familjemedlemmarna är detta motiv på den N-terminala änden av proteinet och är mycket konserverat. Den höga konserveringen av HTH-motivet observeras inte för de andra domänerna av proteinet. Skillnaderna som observeras i dessa andra regulatoriska domäner beror sannolikt på skillnader i molekylerna som varje familjemedlem känner. [ citat behövs ]
TetR-proteinfamiljens medlemmar är mestadels transkriptionsrepressorer, vilket innebär att de förhindrar uttryck av vissa gener på DNA-nivå. Dessa proteiner kan verka på gener med olika funktioner inklusive antibiotikaresistens, biosyntes och metabolism, bakteriell patogenes och svar på cellstress. [ citat behövs ]