Регулялон L-боксу: зчитування лізину провідними РНК генів біосинтезу бактеріального лізину

Відредаговано Сьюзен Готтесман, Національний інститут охорони здоров’я, Бетесда, доктор медичних наук, та затверджено 20 серпня 2003 року

L-гени біосинтезу лізину. (A) Шлях біосинтезу лізину у B. subtilis. Виявлено, що гени містять лідери L-боксу в будь-якому організмі (див. Таблицю 2, яка опублікована як допоміжна інформація на веб-сайті PNAS, www.pnas.org), а відповідний ферментний продукт наведено в дужках. У В. subtilis виявлено три гени, що кодують аспартокіназу; lysC кодує аспартокіназу II, реагуючу на лізин форму ферменту. Альтернативні ролі сполук на цьому шляху показані пунктирними стрілками. (B) Структури лізину та споріднених сполук.

Структурна модель лідера B. subtilis lysC. Нумерація відносно початкової точки транскрипції (10). Спіралі 1–5 позначені позначками в коробках. Т, термінатор; AT, антитермінатор; ААТ, анти-антитермінатор. Антитермінатор утворюється шляхом сполучення залишків із позицій 191–217 із залишками із позицій 223–255. Червоні залишки знайдені у 100% послідовностей, а сині залишки у> 80% послідовностей (рис. 5); зелені залишки та пунктирні лінії показують можливу третинну взаємодію між петлями спіралей 2 та 3. Порожнисті малі літери вказують на мутації, раніше показані, щоб викликати стійкість до AEC та/або конститутивну експресію lysC (посилання 9 та 10 та H. Paulus, особисте спілкування ). Мутації, побудовані в цьому дослідженні (Xba-1, Xba-2, Xba-3), позначені суцільними малими літерами. Зміни послідовності у мутантів: Xba-1, A31U/A32C/G33U/U35G; Xba-2, G108U/C110U/G111A/A112G; Xba-3, A198C/C200A/U201G/C202A. Елементи мотива S-turn та GA позначені маркуванням.

Транскрипція B. subtilis lysC in vitro. Стрілки показують положення прочитаних (RT) і закінчених (T) стенограм. Відсоток закінчення (% T) показано внизу кожної смуги. Шаблони ДНК (lysC або ykrW) транскрибували за допомогою B. subtilis RNAP. (A) Лізин-залежне припинення транскрипції. Лізин (lys), DAP, AEC та SAM додавали при 3 мМ. (B) Транскрипція in vitro мутантних шаблонів lysC. Додавали лізин при 3 мМ (+). WT, WT lysC; Мутація Xba-1, Xba-1; Мутація Xba-2, Xba-2; Мутація Xba-3, Xba-3; Xba-1/3, Xba-1 та Xba-3 подвійний мутант. Мутації показані на рис. 2.

Залежний від лізину структурний перехід в РНК lysC. (A) Структурна модель лідера B. subtilis lysC в конформаціях зчитування (-лізин) та термінації (+ лізин). Показані позиції спарювання антисмислових олігонуклеотидів a і b, положення мутацій Xba-1 та Xba-2 (рис. 2) та кінцеві точки продуктів транскрипції. (B) Антисмисловий олігонуклеотид a-спрямованого розщеплення РНКази H транскриптів, що містять послідовності lysC, від +17 до +228 (211-nt-транскрипт, що містить 5 'сторону антитермінатора, але не 3' сторону). Транскрипція відбувалась у присутності (+) або відсутності (-) лізину (3 мМ). Стрілки вказують продукти розщеплення РНКази Н, які спостерігали лише при додаванні олігонуклеотиду. (C) Антисмисловий олігонуклеотид b-спрямований RNase H розщеплення транскриптів, що містять послідовності lysC, від +17 до +253 (236-nt-транскрипт, що містить весь антитермінатор, але не має 3 ′ сторони термінатора). Стрілки вказують на продукти розщеплення РНКази Н, які спостерігалися лише при додаванні олігонуклеотиду.