• Molecules and Cells
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• 제41권4호
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• pp.301-310
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• 2018

LysR-type transcriptional regulators (LTTRs) contain an N-terminal DNA binding domain (DBD) and a C-terminal regulatory domain (RD). Typically, LTTRs function as homotetramers. VV2_1132 was identified in Vibrio vulnificus as an LTTR that is a homologue of HypT (also known as YjiE or QseD) in Escherichia coli. In this study, we determined the crystal structure of full-length VV2_1132 at a resolution of $2.2{\AA}$, thereby revealing a novel combination of the domains in the tetrameric assembly. Only one DBD dimer in the tetramer can bind to DNA, because the DNA binding motifs of the other DBD dimer are completely buried in the tetrameric assembly. Structural and functional analyses of VV2_1132 suggest that it might not perform the same role as E. coli HypT, indicating that further study is required to elucidate the function of this gene in V. vulnificus. The unique structure of VV2_1132 extends our knowledge of LTTR function and mechanisms of action.

• Molecules and Cells
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• 제42권12호
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• pp.850-857
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• 2019

The Gram-negative opportunistic pathogen, Pseudomonas aeruginosa, has multiple multidrug efflux pumps. MexT, a LysR-type transcriptional regulator, functions as a transcriptional activator of the MexEF-OprN efflux system. MexT consists of an N-terminal DNA-binding domain and a C-terminal regulatory domain (RD). Little is known regarding MexT ligands and its mechanism of activation. We elucidated the crystal structure of the MexT RD at 2.0 Å resolution. The structure comprised two protomer chains in a dimeric arrangement. MexT possessed an arginine-rich region and a hydrophobic patch lined by a variable loop, both of which are putative ligand-binding sites. The three-dimensional structure of MexT provided clues to the interacting ligand structure. A DNase I footprinting assay of full-length MexT identified two MexT-binding sequence in the mexEF-oprN promoter. Our findings enhance the understanding of the regulation of MexT-dependent activation of efflux pumps.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.15-22
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• 2006

Ochrobactrum anthropi JW-2의 염색체 DNA로부터 paraquat 내성 유전자 pqrA를 포함하는 4,971 bp의 DNA 염기서열을 결정하였다. 염기서열 분석 결과 2개의 불완전한 ORF(orf1, orf5)와 4개의 완전한 ORF(orf2, pqrA, orf3, orf4)가 존재하는 것으로 나타났는데 orf1, pqrA, orf4, orf5는 direct strand에 orf2와 orf3은 reverse complementary strand 존재하였다. Orf1은 개시코돈이 결손된 불완전한 서열로서, response regulator receiver의 ATP binding region과 상동성을 나타내었다. Orf2는 tetR family에 속하는 transcription repressor와 높은 상동성을 나타내었고 H-T-H motif가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 orf2가 pqrA 유전자의 전사조절에 관여하는 repressor로 추정되어 pqrR2로 명명하였다. Orf3은 lysR type의 transcription activator와 높은 상동성을 나타내었고 N-terminal 부위에 H-T-H motif와 C-terminal 부위에 substrate binding domain이 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 orf3은 pqrA의 전사조절에 관여하는 transcription activator로 추정되어 pqrR1로 명명하였다. Orf4는 amino acid ABC transporter의 periplasmic amino acid-binding protein과 상동성을 나타내었으며, orf5는 종결 코돈이 없는 불완전한 ORF로서 amino acid ABC transporter의 permease protein과 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과로 미루어 pqrA 유전자 주위에 존재하는 전사조절 유전자들이 paraquat 내성유전자인 pqrA의 발현조절을 통하여 paraquat에 대한 내성획득에 관여하는 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.88-95
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• 2020

유기용매 내성 세균인 Pseudomonas sp. BCNU 106을 10%(v/v) 톨루엔에 노출시킨 후 8시간 동안 random arbitrarily primed polymerase chain reaction (RAP-PCR)기법을 이용하여 메신져 RNA 발현 레벨을 조사하였다. 총 100개의 상향발현된 발현 산물 중에서 50개의 상보적인 단편들이 반복적으로 재현성있게 발현되는 것으로 확인되어, 이들을 클로닝을 하였으며 나아가 유전자 염기서열을 결정하였다. Blast analysis 결과, 톨루엔은 LysR family transcriptional regulator 그리고 RNA polymerase factor sigma-32같은 전사와 관련된 유전자들의 발현 레벨을 적응적으로 증가시키는 것으로 확인되었다. 그리고 톨루엔 스트레스 존재 하에서 inorganic ion 수송과 대사와 관련된 catalase와 Mn²⁺/Fe²⁺ transporter 유전자의 발현이 증가되었으며, 신호전달과 대사와 기능적으로 관련된 type IV pilus assembly PilZ와 multi-sensor signal transduction histidine kinase 유전자들의 발현 증가도 확인되었다. 한편 톨루엔 노출 후 탄수화물 수송과 대사와 관련된 beta-hexosaminidase 유전자발현 레벨이 증가하였다. 나아가 DNA polymerase III subunit epsilon, DNA-3-methyladenine glycosylase II와 DEAD/DEAH box helicase domain-containing 유전자들과 같은 DNA 복제, 재조합 그리고 수복에 관련성이 있는 유전자들의 발현 레벨 그리고 심지어는 ABC transporter 유전자와 같은 방어 메커니즘에 관련성이 있는 유전자들의 발현 레벨이 적응적으로 증가되는 것으로 밝혀졌다. 특히 10% 톨루엔 존재하에서 ABC transportor, Mn²⁺/Fe²⁺ transporter 및 β-hexosaminidase 유전자에 해당하는 RNA들이 괄목하게 유도되는 것이 확인되었다. 그러므로 유기용매 내성 세균 Pseudomonas sp. BCNU 106이 유기용매에 대하여 내성을 나타내는데 있어서 방어 메커니즘, 세포내 이온 항상성 그리고 바이오 필름 형성이 필수적인 것으로 확인되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권1호
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• pp.146-152
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• 2010

Streptomyces clavuligerus NRRL3585 produces a clinically important $\beta$-lactamase inhibitor, clavulanic acid (CA). In order to increase the production of CA, the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene (gap) was deleted in S. clavuligerus NRRL3585 to overcome the limited glyceraldehyde-3-phosphate pool; the replicative and integrative expressions of ccaR (specific regulator of the CA biosynthetic operon) and claR (Lys-type transcriptional activator) genes were transformed together into a deletion mutant to improve clavulanic acid production. We constructed two recombinant plasmids to enhance the production of CA in the gap1 deletion mutant of S. clavuligerus NRRL3585: pHN11 was constructed for overexpression of ccaR-claR, whereas pHN12 was constructed for their chromosomal integration. Both pHN11 and pHN12 transformants enhanced the production of CA by 2.59-fold and 5.85-fold, respectively, compared with the gap1 deletion mutant. For further enhancement of CA, we fed the pHN11 and pHN12 transformants ornithine and glycerol. Compared with the gap1 deletion mutant, ornithine increased CA production by 3.24- and 6.51-fold in the pHN11 and pHN12 transformants, respectively, glycerol increased CA by 2.96- and 6.21-fold, respectively, and ornithine and glycerol together increased CA by 3.72- and 7.02-fold, respectively.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.21-25
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• 2004

Crystal violet와 malachite green색소 분해에 관여하는 유전자들을 규명하기 위하여 색소분해능을 가진 Citrobacter sp.의 염색체 DNA속에의 transposon 도입에 의해 생성된 무작위 변이주들이 분리되었다. 이들 변이 주들로부터 두가지 색소분해능을 소실한 14개의 변이주들이 선별되었고, 이들로부터 염색체 DNA를 분리하여 EcoRl으로 절단한 후 Tn5 단편을 probe로하여 Southern hybridization을 행한 결과, 염색체 DNA상의 각각 다른 부위에 Transposon이 Single 삽입된 5개의 변이주 (Cmg2, Cmg6, Cmg8, Cmgll, Cmg12)가 최종적으로 분리되었다. 이들 변이주들의 Transposon 삽입부위 주위의 염기서열과 이로부터 유추되는 아미노산서열을 database상에 등록되어 있는 유전자의 염기서열과 단백질의 아미노산 서열에 대한 상동성을 비교한 결과, Cmg2는 대장균 maltose trnasporter (Mal C)이고, Cmg6은 LysR-type 전사조절 단백질이며, Cmg12는 산화환원효소를 코드하는 유전자인 것으로 알려졌고, 나머지 Cmg8과 Cmg11은 아직까지 기능이 알려져 있지 않은 단백질을 코드하는 유전자인 것으로임이 판명되었다.