Otwarty dostęp

Role Of Two-Component Signal Transduction Systems In Antimicrobial Resistance Of Gram-Negative Pathogens

Adrianna Raczkowska
Adrianna Raczkowska
, 
Karolina Jaworska
Karolina Jaworska
, 
Łukasz Wyrożemski
Łukasz Wyrożemski
 oraz 
Katarzyna Brzostek
Katarzyna Brzostek
   | 12 paź 2020
Advancements of Microbiology's Cover Image
O artykule
Poprzedni artykuł
Następny artykuł
Zacytuj
Article Category: article
Data publikacji: 12 paź 2020
Zakres stron: 259 - 276
Otrzymano: 01 sty 2020
Przyjęty: 01 kwi 2020
DOI: https://doi.org/10.21307/PM-2020.59.3.19
© 2020 Adrianna Raczkowska et al., published by Sciendo
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Ryc. 1.

Organizacja domen dwuskładnikowych systemów regulacyjnych Klasyczna kinaza histydynowa (HK), hybrydowa kinaza histydynowa (HK hybrydowa), regulator odpowiedzi (RR). Domeny w kinazach i w regulatorze odpowiedzi: domena sensorowa – kolor zielony, domena przekaźnikowa – kolor niebieski, domena odbiorcza – kolor pomarańczowy, domena regulatorowa – kolor różowy, domena dimeryzacyjna – kolor fioletowy, domena regulatorowa kinazy – kolor czerwony, moduł HPt fosfotransferu – kolor żółty. Konserwowana histydyna (H), reszta asparaginianowa (D) regulatora odpowiedzi (RR), grupa fosforanowa (P) [na podstawie 107].
Organizacja domen dwuskładnikowych systemów regulacyjnych Klasyczna kinaza histydynowa (HK), hybrydowa kinaza histydynowa (HK hybrydowa), regulator odpowiedzi (RR). Domeny w kinazach i w regulatorze odpowiedzi: domena sensorowa – kolor zielony, domena przekaźnikowa – kolor niebieski, domena odbiorcza – kolor pomarańczowy, domena regulatorowa – kolor różowy, domena dimeryzacyjna – kolor fioletowy, domena regulatorowa kinazy – kolor czerwony, moduł HPt fosfotransferu – kolor żółty. Konserwowana histydyna (H), reszta asparaginianowa (D) regulatora odpowiedzi (RR), grupa fosforanowa (P) [na podstawie 107].

Ryc. 2.

Model funkcjonowania TCS PhoPQ i PmrAB P. aeruginosa Kinazy sensorowe PhoQ i PmrB oraz ich partnerskie regulatory odpowiedzi PhoP i PmrA. Operon arnBCADTEF koduje szlak enzymatycznej modyfikacji lipidu A w LPS. Ufosforylowane regulatory (PhoP-P, PmrA-P) aktywują ekspresję odpowiednich operonów. Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez partnerską kinazę histydynową, strzałka niebieska – pozytywna regulacja [na podstawie 46].
Model funkcjonowania TCS PhoPQ i PmrAB P. aeruginosa Kinazy sensorowe PhoQ i PmrB oraz ich partnerskie regulatory odpowiedzi PhoP i PmrA. Operon arnBCADTEF koduje szlak enzymatycznej modyfikacji lipidu A w LPS. Ufosforylowane regulatory (PhoP-P, PmrA-P) aktywują ekspresję odpowiednich operonów. Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez partnerską kinazę histydynową, strzałka niebieska – pozytywna regulacja [na podstawie 46].

Ryc. 3.

Model działania i interakcji pomiędzy TCS PhoPQ i PmrAB u Salmonella spp. Kinazy sensorowe PhoQ i PmrB oraz ich partnerskie regulatory odpowiedzi PhoP i PmrA. Ufosforylowane PhoP i PmrA zwiększają ekspresję genów/operonów biorących udział w modyfikacji lipidu A w LPS. Białko PmrD wiążąc regulator PmrA-P stabilizuje go w stanie ufosforylowanym (aktywacja). Aktywowany PmrA hamuje transkrypcję genu pmrD (wskaźnik czerwony). Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez kinazę histydynową. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja [na podstawie 47].
Model działania i interakcji pomiędzy TCS PhoPQ i PmrAB u Salmonella spp. Kinazy sensorowe PhoQ i PmrB oraz ich partnerskie regulatory odpowiedzi PhoP i PmrA. Ufosforylowane PhoP i PmrA zwiększają ekspresję genów/operonów biorących udział w modyfikacji lipidu A w LPS. Białko PmrD wiążąc regulator PmrA-P stabilizuje go w stanie ufosforylowanym (aktywacja). Aktywowany PmrA hamuje transkrypcję genu pmrD (wskaźnik czerwony). Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez kinazę histydynową. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja [na podstawie 47].

Ryc. 4.

Model funkcjonowania TCS ParSR i PmrAB P. aeruginosa Kinazy sensorowe ParS i PmrB oraz ich partnerskie regulatory odpowiedzi ParR i PmrA. Operon mexXY koduje komponenty pompy wyrzutu MexXY-OprM, operon arnBCDTEF-ugd odpowiada za modyfikację lipidu A w LPS, operon pmrAB koduje składowe TCS PmrAB, gen oprD koduje porynę OprD Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez kinazę histydynową. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja, wskaźnik czerwony – negatywna regulacja [na podstawie 85].
Model funkcjonowania TCS ParSR i PmrAB P. aeruginosa Kinazy sensorowe ParS i PmrB oraz ich partnerskie regulatory odpowiedzi ParR i PmrA. Operon mexXY koduje komponenty pompy wyrzutu MexXY-OprM, operon arnBCDTEF-ugd odpowiada za modyfikację lipidu A w LPS, operon pmrAB koduje składowe TCS PmrAB, gen oprD koduje porynę OprD Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez kinazę histydynową. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja, wskaźnik czerwony – negatywna regulacja [na podstawie 85].

Ryc. 5.

Model prezentujący rolę TCS BlrA-BlrB w indukcji β-laktamaz u Aeromonas spp. BlrB – kinaza sensorowa, BlrA – regulator odpowiedzi, PBP – białka wiążące penicylinę, ligand – disacharydopentapeptyd wiążący się z BlrB. Geny amp, cep, imi kodują enzymy hydrolizujące antybiotyki β-laktamowe, odpowiednio: cefalosporynazę, penicylinazę i karbapenemazę. Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez kinazę histydynową. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja, strzałka z linią przerywaną – wiązanie ligandu z kinazą BlrB [na podstawie 119].
Model prezentujący rolę TCS BlrA-BlrB w indukcji β-laktamaz u Aeromonas spp. BlrB – kinaza sensorowa, BlrA – regulator odpowiedzi, PBP – białka wiążące penicylinę, ligand – disacharydopentapeptyd wiążący się z BlrB. Geny amp, cep, imi kodują enzymy hydrolizujące antybiotyki β-laktamowe, odpowiednio: cefalosporynazę, penicylinazę i karbapenemazę. Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora przez kinazę histydynową. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja, strzałka z linią przerywaną – wiązanie ligandu z kinazą BlrB [na podstawie 119].

Ryc. 6.

Model funkcjonowania systemu OmpR-EnvZ w regulacji syntezy poryn OmpC i OmpF oraz pompy wyrzutu AcrAB-TolC u Y. enterocolitica EnvZ – kinaza sensorowa, OmpR – regulator odpowiedzi. Operon acrAB koduje białka AcrA i AcrB, komponenty pompy wielolekowej AcrAB-TolC. Ekspresja operonu acrAB znajduje się pod kontrolą represora AcrR. OmpR pozytywnie reguluje ekspresję acrAB, a negatywnie acrR. OmpR w warunkach wysokiej osmolarności indukuje ekspresję genu ompC, a hamuje ompF. OmpC – poryna o mniejszej średnicy, OmpF – poryna o większej średnicy. Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora OmpR przez kinazę EnvZ. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja, wskaźnik czerwony – negatywna regulacja [na podstawie wyników badań autorów niniejszej pracy przeglądowej].
Model funkcjonowania systemu OmpR-EnvZ w regulacji syntezy poryn OmpC i OmpF oraz pompy wyrzutu AcrAB-TolC u Y. enterocolitica EnvZ – kinaza sensorowa, OmpR – regulator odpowiedzi. Operon acrAB koduje białka AcrA i AcrB, komponenty pompy wielolekowej AcrAB-TolC. Ekspresja operonu acrAB znajduje się pod kontrolą represora AcrR. OmpR pozytywnie reguluje ekspresję acrAB, a negatywnie acrR. OmpR w warunkach wysokiej osmolarności indukuje ekspresję genu ompC, a hamuje ompF. OmpC – poryna o mniejszej średnicy, OmpF – poryna o większej średnicy. Wygięta czarna strzałka – fosforylacja regulatora OmpR przez kinazę EnvZ. Strzałka niebieska – pozytywna regulacja, wskaźnik czerwony – negatywna regulacja [na podstawie wyników badań autorów niniejszej pracy przeglądowej].
eISSN:
2545-3149
Języki:
Angielski, Polski
Częstotliwość wydawania:
4 razy w roku
Dziedziny czasopisma:
Life Sciences, Microbiology and Virology
Kanał RSS czasopisma