Система токсин-антитоксин - Toxin-antitoxin system

(А) вертикальный перенос генов системы токсин-антитоксин. (B) Горизонтальный перенос генов системы токсин-антитоксин. PSK означает убийство после сегрегации, а TA представляет собой локус кодирующий токсин и антитоксин.[1]

А токсин-антитоксиновая система представляет собой набор из двух или более тесно связанных гены которые вместе кодируют как «токсиновый» белок, так и соответствующий «антитоксин». Системы токсин-антитоксин широко распространены в прокариоты, и организмы часто имеют их в нескольких копиях.[2][3] Когда эти системы содержатся на плазмиды - переносимые генетические элементы - они гарантируют, что только дочерние клетки, наследовать плазмида выживает после деление клеток. Если плазмида отсутствует в дочерней клетке, нестабильная антитоксин разрушается, и стабильный токсичный белок убивает новую клетку; это известно как "убийство после сегрегации" (ПСК).[4][5]

Системы токсин-антитоксин обычно классифицируются в зависимости от того, как антитоксин нейтрализует токсин. В системе токсин-антитоксин типа I перевод из информационная РНК (мРНК), кодирующая токсин, ингибируется связыванием небольшого некодирующая РНК антитоксин, связывающий мРНК токсина. Токсичный белок в системе типа II ингибируется посттрансляционно за счет связывания антитоксина. белок. Системы токсин-антитоксин типа III состоят из небольшой РНК, которая напрямую связывается с белком токсина и подавляет его активность.[6] Также существуют типы IV-VI, которые встречаются реже.[7] Токсин-антитоксин гены часто передаются по наследству горизонтальный перенос генов[8][9] и связаны с патогенные бактерии, обнаруженные на плазмидах, дающих устойчивость к антибиотикам и вирулентность.[1]

Хромосомный Также существуют системы токсин-антитоксин, некоторые из которых, как считается, выполняют функции клетки, такие как реагирование на подчеркивает, вызывая клеточный цикл арестовать и вызвать запрограммированная гибель клеток.[1][10] В эволюционный термины, токсин-антитоксиновые системы можно рассматривать эгоистичная ДНК в том, что целью систем является воспроизведение, независимо от того, приносят ли они пользу организму-хозяину или нет. Некоторые предложили адаптивные теории для объяснения эволюции систем токсин-антитоксин; например, системы хромосомный токсин-антитоксин могли развиться, чтобы предотвратить наследование больших удаления генома хозяина.[11] Системы токсин-антитоксин имеют несколько биотехнологический приложения, такие как поддержание плазмид в Сотовые линии, цели для антибиотики, и как векторы положительного отбора.[12]

Биологические функции

Стабилизация и приспособленность мобильной ДНК

Как указано выше, системы токсин-антитоксин хорошо охарактеризованы как модули зависимости от плазмиды. Было также предложено, чтобы системы токсин-антитоксин имели развился в качестве модулей исключения плазмид. Клетка, которая будет нести две плазмиды из одной и той же группы несовместимости, в конечном итоге будет генерировать две дочерние клетки, несущие любую плазмиду. Если одна из этих плазмид кодирует систему ТА, ее «замещение» другой плазмидной системой, не содержащей ТА, предотвратит ее наследование и, таким образом, вызовет гибель после сегрегации.[13] Эта теория была подтверждена компьютерное моделирование.[14] Системы токсин-антитоксин также можно найти на других мобильные генетические элементы например, сопряженное транспозоны и умеренный бактериофаги и могут быть вовлечены в поддержание и конкуренцию этих элементов.[15]

Стабилизация генома

А карта хромосом из Sinorhizobium meliloti, с его 25 хромосомными системами токсин-антитоксин. Помеченные оранжевым локусы - подтвержденные системы ТА[16] а зеленые метки показывают предполагаемые системы.[17]

Системы токсин-антитоксин могут предотвратить вредные большие удаления в бактериальном геном, хотя, возможно, делеции больших кодирующих областей в любом случае фатальны для дочерней клетки.[11] В Холерный вибрион, множественные системы токсин-антитоксин типа II, расположенные в супер-интегрон было показано, что предотвращает потерю кассет генов.[18]

Альтруистическая гибель клеток

mazEF, токсин-антитоксиновый локус, обнаруженный в Кишечная палочка и других бактерий, было предложено вызвать запрограммированную гибель клеток в ответ на голодание, в частности, отсутствие аминокислоты.[19] Это высвободило бы содержимое клетки для поглощения соседними клетками, потенциально предотвратив смерть близких родственников и тем самым увеличив инклюзивный фитнес клетки, которая погибла. Это был бы пример альтруизм и как бактериальные колонии может напоминать многоклеточные организмы.[14] Тем не менее "mazEF-опосредованная PCD »была в значительной степени опровергнута несколькими исследованиями.[20][21][22]

Стрессоустойчивость

Другая теория утверждает, что системы хромосомный токсин-антитоксин предназначены для бактериостатический скорее, чем бактерицидный.[23] RelE, например, является глобальным ингибитором трансляции, индуцируется во время питательное вещество стресс. Отключение трансляции в условиях стресса может снизить вероятность голода за счет снижения потребности клетки в питательных веществах.[24] Однако было показано, что несколько систем токсин-антитоксин, в том числе relBE, не дают никаких конкурентных преимуществ ни при каких стрессовых условиях.[21]

Анти-зависимость

Было высказано предположение, что хромосомные гомологи плазмидных систем токсин-антитоксин могут служить анти-модули зависимости, что позволит потомству потерять плазмиду, не подвергаясь воздействию токсина, который оно кодирует.[9] Например, хромосомная копия ccdA антитоксин, кодируемый в хромосоме Эрвиния хризантема способен нейтрализовать ccdB токсин, закодированный на F плазмида и, таким образом, предотвратить активацию токсина при потере такой плазмиды.[25] Точно так же атар антитоксин, кодируемый на хромосоме Кишечная палочка O157: H7 способен нейтрализовать ататп токсин, кодируемый плазмидами, обнаруженными в других энтерогеморрагический Кишечная палочка.[26]

Защита от фагов

Было показано, что системы токсин-антитоксин типа III (AbiQ) защищают бактерии от бактериофаги альтруистично.[27][28] Во время инфекции бактериофаги захватывают транскрипцию и трансляцию, что может предотвратить восполнение антитоксина и высвобождение токсина, вызывая так называемую «абортивную инфекцию».[27][28] Подобные защитные эффекты наблюдались с типом I[29], тип II[30], и тип IV (AbiE)[31] токсин-антитоксиновые системы.

Абортивная инициация (Abi) также может происходить без систем токсин-антитоксин, и существует множество белков Abi других типов. Этот механизм служит для остановки репликации фагов, защищая население в целом от вреда.[32]

Устойчивость к противомикробным препаратам

Когда бактерии подвергаются воздействию антибиотиков, небольшая и отчетливая субпопуляция клеток способна противостоять лечению с помощью явления, получившего название «стойкость» (не путать с сопротивление ).[33] Из-за своих бактериостатических свойств, системы токсин-антитоксин типа II ранее считались ответственными за персистентность, переводя часть бактериальной популяции в состояние покоя.[34] Однако эта гипотеза была опровергнута.[35][36][37]

Эгоистичная ДНК

Системы токсин-антитоксин использовались в качестве примеров эгоистичной ДНК как части геноцентрический взгляд на эволюцию. Было высказано предположение, что токсин-антитоксиновые локусы служат только для поддержания своей собственной ДНК за счет организма-хозяина.[1][38] Таким образом, системы хромосомный токсин-антитоксин бесполезны и могут рассматриваться как «мусорная ДНК». Например, ccdAB система, закодированная в хромосоме Кишечная палочка O157: H7 было показано, что он подвергается отрицательному отбору, хотя и медленными темпами из-за его вызывающих привыкание свойств.[8]

Типы систем

Тип I

В хок / сок токсин-антитоксиновая система I типа

Системы токсин-антитоксин типа I полагаются на спаривание оснований дополнительного антитоксина РНК с токсином мРНК. Затем трансляция мРНК ингибируется либо деградацией через РНКаза III или перекрыв Последовательность Шайна-Далгарно или же сайт связывания рибосомы мРНК токсина. Часто токсин и антитоксин кодируются на противоположных цепях ДНК. В 5' или же 3' перекрывающаяся область между двумя генами - это область, вовлеченная в дополнительный спаривание оснований, обычно от 19 до 23 смежных пар оснований.[39]

Токсины систем типа I малы, гидрофобный белки, которые придают токсичность, повреждая клеточные мембраны.[1] Было идентифицировано несколько внутриклеточных мишеней токсинов типа I, возможно, из-за сложного характера анализа белков, ядовитых для их бактериальных хозяев.[10]

Системы типа I иногда включают третий компонент. В случае хорошо охарактеризованного хок/сок система, в добавок к хок токсин и сок антитоксин, есть третий ген, называемый мок. Этот открытая рамка чтения почти полностью перекрывает трансляцию токсина, и трансляция токсина зависит от трансляции этого третьего компонента.[5] Таким образом, связывание антитоксина с токсином иногда является упрощением, и антитоксин фактически связывает третью РНК, которая затем воздействует на токсин. перевод.[39]

Примеры систем

ТоксинАнтитоксинПримечанияRef.
хоксокОригинальная и наиболее изученная система токсин-антитоксин типа I (на фото), которая стабилизирует плазмиды в ряде грамотрицательные бактерии[39]
первыйРНКIIПервая система типа I, которая будет идентифицирована в грамположительные бактерии[40]
tisBistRХромосомная система, индуцированная в SOS ответ[41]
ldrDrdlDХромосомная система в Энтеробактерии[42]
flmAflmBГомолог хок / сок, который также стабилизирует F плазмида[43]
СРКбратОбнаружен в Кишечная палочка межгенные области, антитоксин первоначально был назван QUAD RNA[44]
txpA/brnTратаОбеспечивает наследование кожа элемент во время спороношение в Bacillus subtilis[45]
симsymRХромосомная система, индуцированная в SOS ответ[3]
XCV2162птаРНК1Система, указанная в Xanthomonas campestris с неустойчивым филогенетическим распределением.[46]
TimPtimRХромосомная система, идентифицированная в Сальмонелла[47]
aapA1isoA1Модуль ТА типа 1 в Helicobacter pylori[48]
sprA1sprA1asНаходится на небольшом острове патогенности S. aureus (SaPI). SprA1 экод для небольшого цитотоксического пептида PepA1, который разрушает оба S. aureus мембраны и эритроциты хозяина.[49][50]

Тип II

Генетический контекст типичного токсин-антитоксинового локуса типа II, продуцируемого во время биоинформатика анализ[17]

Системы токсин-антитоксин типа II обычно лучше изучены, чем системы типа I.[39] В этой системе лабильный белковый антитоксин прочно связывает и подавляет активность стабильного токсина.[10] Самым большим семейством токсин-антитоксиновых систем типа II является vapBC,[51] который был найден через биоинформатика поиски представляют от 37 до 42% всех предсказанных локусов типа II.[16][17]Системы типа II организованы в опероны при этом белок-антитоксин обычно находится вверх по течению токсина, который помогает предотвратить экспрессию токсина без антитоксина.[52] Белки обычно составляют около 100 аминокислоты в длину,[39] и проявляют токсичность несколькими способами: CcdB, например, влияет Репликация ДНК отравлением ДНК-гираза[53] тогда как токсины MazF и RelE представляют собой эндорибонуклеазу, которая расщепляет клеточные мРНК в определенных последовательность мотивов.[54][24] Наиболее распространенной токсической активностью является белок, действующий как эндонуклеаза, также известный как вмешиваться.[55][56]

Одна из ключевых особенностей ТА - авторегуляция. Белковый комплекс антитоксина и токсина связывается с оператором, который присутствует перед генами ТА. Это приводит к репрессии оперона ТА. Ключом к регуляции являются (i) дифференциальная трансляция белков TA и (ii) дифференциальный протеолиз белков TA. Как поясняет "Трансляционно-репонсивная модель"[57], степень экспрессии обратно пропорциональна концентрации репрессивного комплекса ТА. Концентрация комплекса ТА прямо пропорциональна глобальной скорости трансляции. Чем выше скорость трансляции, тем больше комплекс ТА и меньше транскрипция мРНК ТА. Чем ниже скорость трансляции, тем меньше комплекс ТА и выше экспрессия. Следовательно, транскрипционная экспрессия оперона ТА обратно пропорциональна скорости трансляции.

Третий белок иногда может быть задействован в системах токсин-антитоксин типа II. в случае системы ω-ε-ζ (омега-эпсилон-дзета) белок омега является ДНК-связывающий белок что негативно регулирует транскрипцию всей системы.[58] Точно так же paaR2 белок регулирует экспрессию paaR2-paaA2-parE2 токсин-антитоксиновая система.[59] Другие системы токсин-антитоксин можно найти с помощью сопровождающий как третий компонент.[60] Этот шаперон необходим для правильного складывание антитоксина, таким образом делая антитоксин зависимым от его родственного шаперона.

Примеры систем

ТоксинАнтитоксинПримечанияRef.
ccdBccdAОбнаружен на плазмиде F кишечная палочка[53]
parEparDНашел в несколько копий в Caulobacter crescentus[61]
мазФлабиринтНашел в Кишечная палочка И в хромосомы других бактерий[29]
yafOyafNСистема, вызванная SOS-ответом на повреждение ДНК в Кишечная палочка[62]
икАикБНашел в археи и бактерии[63]
дитяпоцелуйСтабилизирует Плазмида R1 и относится к системе CcdB / A[23]
ζεНайдено в основном в Грамположительные бактерии[58]
атататарНашел в энтерогеморрагический Кишечная палочка и Klebsiella spp.[64]

Тип III

ToxN_toxin
Идентификаторы
СимволToxN, система токсин-антитоксин III типа
PfamPF13958

Системы токсин-антитоксин типа III полагаются на прямое взаимодействие между токсичным белком и антитоксином РНК. Токсическое действие белка нейтрализуется геном РНК.[6] Одним из примеров является система ToxIN бактериального возбудителя растений. Эрвиния каротовора. Токсичный белок ToxN состоит примерно из 170 аминокислот и, как было показано, токсичен для Кишечная палочка. Токсическая активность ToxN ингибируется ToxI РНК, РНК с прямым повторяет 36-нуклеотидного мотива (AGGTGATTTGCTACCTTTAAGTGCAGCTAGAAATTC).[27][65] Кристаллографический анализ of ToxIN обнаружил, что ингибирование ToxN требует образования тримерного комплекса ToxIN, в результате чего три мономера ToxI связывают три мономера ToxN; комплекс удерживается вместе обширными взаимодействиями белок-РНК.[66]

Тип IV

Системы токсин-антитоксин типа IV похожи на системы типа II, потому что они состоят из двух белков. В отличие от систем типа II, антитоксин в системах токсин-антитоксин типа IV противодействует активности токсина, и два белка напрямую не взаимодействуют.[67][68]

Тип V

призрак представляет собой систему токсин-антитоксин типа V, в которой антитоксин (GhoS) расщепляет призрак мРНК. Эта система регулируется системой типа II, mqsRA.[69]

Тип VI

socAB представляет собой токсин-антитоксиновую систему типа VI, которая была обнаружена в Caulobacter crescentus. Антитоксин SocA способствует расщеплению токсина SocB под действием протеаза ClpXP.[70]

Биотехнологические приложения

В биотехнологические приложения систем токсин-антитоксин начали реализовывать несколько биотехнологических организаций.[12][23] Основное использование - поддержание плазмид в большом бактериальном культура клеток. В эксперименте по изучению эффективности хок/сок локуса, было обнаружено, что сегрегационная стабильность вставлен плазмида, экспрессирующая бета-галактозидаза увеличился от 8 до 22 раз по сравнению с контроль культура без системы токсин-антитоксин.[71][72] В широком микроорганизм такие процессы как ферментация, клетки-потомки без плазмидной вставки часто имеют более высокий фитнес чем те, кто наследует плазмиду и может побеждать нужные микроорганизмы. Система токсин-антитоксин поддерживает плазмиду, тем самым поддерживая эффективность промышленного процесса.[12]

Кроме того, системы токсин-антитоксин могут стать будущей целью для антибиотики. Использование модулей суицида против патогенов может помочь в борьбе с растущей проблемой множественная лекарственная устойчивость.[73]

Обеспечение того, чтобы плазмида принимала вставку, - распространенная проблема ДНК. клонирование. Системы токсин-антитоксин можно использовать для положительного отбора только тех клеток, которые поглотили плазмиду, содержащую вставленный интересующий ген, и отсеивая те, в которых вставленный ген отсутствует. Пример этого приложения взят из ccdB-кодированный токсин, который был включен в плазмидные векторы.[74] Затем интересующий ген нацеливается на рекомбинирование в ccdB локус, инактивирующий транскрипцию токсичного белка. Таким образом, клетки, содержащие плазмиду, но не вставку, погибают из-за токсического действия белка CcdB, и выживают только те, которые включают вставку.[12]

Другой пример применения включает как токсин CcdB, так и антитоксин CcdA. CcdB обнаружен в рекомбинантных бактериальных геномах, а инактивированная версия CcdA вставлена ​​в линеаризованная плазмида вектор. К интересующему гену добавляется короткая дополнительная последовательность, которая активирует антитоксин, когда происходит вставка. Этот метод обеспечивает ориентированный вставка гена.[74]

Генетически модифицированные организмы должны находиться в заранее определенной области во время исследование.[73] Системы токсин-антитоксин могут вызывать клеточную самоубийство в определенных условиях, например, при отсутствии лабораторного среда роста они не встретят вне контролируемого лаборатория настраивать.[23][75]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Ван Мелдерен Л., Сааведра Де Баст М. (март 2009 г.). Розенберг С.М. (ред.). «Бактериальные токсин-антитоксиновые системы: больше, чем эгоистичные сущности?». PLOS Genetics. 5 (3): e1000437. Дои:10.1371 / journal.pgen.1000437. ЧВК  2654758. PMID  19325885.
  2. ^ Фозо Е.М., Макарова К.С., Шабалина С.А., Ютин Н., Кунин Е.В., Сторц Г. (июнь 2010 г.). «Изобилие систем токсин-антитоксин типа I у бактерий: поиски новых кандидатов и открытие новых семейств». Исследования нуклеиновых кислот. 38 (11): 3743–59. Дои:10.1093 / nar / gkq054. ЧВК  2887945. PMID  20156992.
  3. ^ а б Гердес К., Вагнер Э.Г. (апрель 2007 г.). «Антитоксины РНК». Текущее мнение в микробиологии. 10 (2): 117–24. Дои:10.1016 / j.mib.2007.03.003. PMID  17376733.
  4. ^ Гердес К. (февраль 2000 г.). «Модули токсин-антитоксин могут регулировать синтез макромолекул во время пищевого стресса». Журнал бактериологии. 182 (3): 561–72. Дои:10.1128 / JB.182.3.561-572.2000. ЧВК  94316. PMID  10633087.
  5. ^ а б Фаридани О.Р., Никравеш А., Панди Д.П., Гердес К., Хороший Л. (2006). «Конкурентное ингибирование естественных антисмысловых взаимодействий Sok-РНК активирует Hok-опосредованное уничтожение клеток в Escherichia coli». Исследования нуклеиновых кислот. 34 (20): 5915–22. Дои:10.1093 / нар / gkl750. ЧВК  1635323. PMID  17065468.
  6. ^ а б Лабри С.Дж., Самсон Дж. Э., Мойно С. (май 2010 г.). «Механизмы устойчивости бактериофагов». Обзоры природы. Микробиология. 8 (5): 317–27. Дои:10.1038 / nrmicro2315. PMID  20348932.
  7. ^ Пейдж Р., Пети В. (апрель 2016 г.). «Токсин-антитоксиновые системы в остановке и устойчивости роста бактерий». Природа Химическая Биология. 12 (4): 208–14. Дои:10.1038 / nchembio.2044. PMID  26991085.
  8. ^ а б Mine N, Guglielmini J, Wilbaux M, Van Melderen L (апрель 2009 г.). «Распад хромосомно-кодируемой системы токсин-антитоксин ccdO157 у видов Escherichia coli». Генетика. 181 (4): 1557–66. Дои:10.1534 / генетика.108.095190. ЧВК  2666520. PMID  19189956.
  9. ^ а б Ramisetty BC, Santhosh RS (февраль 2016 г.). «Горизонтальный перенос генов хромосомных токсин-антитоксиновых систем типа II Escherichia coli». Письма о микробиологии FEMS. 363 (3): fnv238. Дои:10.1093 / femsle / fnv238. PMID  26667220.
  10. ^ а б c Hayes F (сентябрь 2003 г.). «Токсины-антитоксины: поддержание плазмиды, запрограммированная гибель клеток и остановка клеточного цикла». Наука. 301 (5639): 1496–9. Bibcode:2003Наука ... 301.1496H. Дои:10.1126 / science.1088157. PMID  12970556.
  11. ^ а б Rowe-Magnus DA, Guerout AM, Biskri L, Bouige P, Mazel D (март 2003 г.). «Сравнительный анализ суперинтегронов: инженерное обширное генетическое разнообразие Vibrionaceae». Геномные исследования. 13 (3): 428–42. Дои:10.1101 / гр.617103. ЧВК  430272. PMID  12618374.
  12. ^ а б c d Штибер Д., Габант П., Шпирер С. (сентябрь 2008 г.). «Искусство селективного уничтожения: системы плазмидный токсин / антитоксин и их технологические применения». Биотехнологии. 45 (3): 344–6. Дои:10.2144/000112955. PMID  18778262.
  13. ^ Купер Т.Ф., Хайнеманн Д.А. (ноябрь 2000 г.). «Постсегрегационное уничтожение не увеличивает стабильность плазмиды, но действует, опосредуя исключение конкурирующих плазмид». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 97 (23): 12643–8. Bibcode:2000PNAS ... 9712643C. Дои:10.1073 / pnas.220077897. ЧВК  18817. PMID  11058151.
  14. ^ а б Мотидзуки А., Яхара К., Кобаяши И., Иваса Ю. (февраль 2006 г.). «Генетическая зависимость: эгоистичная генная стратегия для симбиоза в геноме». Генетика. 172 (2): 1309–23. Дои:10.1534 / генетика.105.042895. ЧВК  1456228. PMID  16299387.
  15. ^ Магнусон Р.Д. (сентябрь 2007 г.). «Гипотетические функции токсин-антитоксиновой системы». Журнал бактериологии. 189 (17): 6089–92. Дои:10.1128 / JB.00958-07. ЧВК  1951896. PMID  17616596.
  16. ^ а б Панди Д.П., Гердес К. (2005). «Токсин-антитоксиновые локусы очень распространены у свободноживущих, но теряются у связанных с хозяином прокариот». Исследования нуклеиновых кислот. 33 (3): 966–76. Дои:10.1093 / нар / gki201. ЧВК  549392. PMID  15718296.
  17. ^ а б c Севин Э.В., Барлой-Хублер Ф (2007). «RASTA-Bacteria: веб-инструмент для определения токсин-антитоксиновых локусов у прокариот». Геномная биология. 8 (8): R155. Дои:10.1186 / gb-2007-8-8-r155. ЧВК  2374986. PMID  17678530.
  18. ^ Секерес С., Даути М., Уайлд С., Мазель Д., Роу-Магнус Д.А. (март 2007 г.). «Хромосомные токсин-антитоксиновые локусы могут уменьшить масштабные сокращения генома в отсутствие отбора». Молекулярная микробиология. 63 (6): 1588–605. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2007.05613.x. PMID  17367382.
  19. ^ Айзенман Э., Энгельберг-Кулька Х, Глейзер Г. (июнь 1996 г.). «Модуль хромосомной зависимости от Escherichia coli, регулируемый гуанозином [исправленный] 3 ', 5'-бипирофосфат: модель запрограммированной гибели бактериальных клеток». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 93 (12): 6059–63. Bibcode:1996PNAS ... 93.6059A. Дои:10.1073 / pnas.93.12.6059. ЧВК  39188. PMID  8650219.
  20. ^ Рамисетти BC, Натараджан Б., Сантош Р.С. (февраль 2015 г.). «mazEF-опосредованная программируемая смерть клеток у бактерий»: что это?"". Критические обзоры в микробиологии. 41 (1): 89–100. Дои:10.3109 / 1040841X.2013.804030. PMID  23799870.
  21. ^ а б Цилибарис В., Маенхаут-Мишель Г., Майн Н., Ван Мелдерен Л. (сентябрь 2007 г.). «Какая польза для Escherichia coli от наличия в ее геноме нескольких систем токсин-антитоксин?». Журнал бактериологии. 189 (17): 6101–8. Дои:10.1128 / JB.00527-07. ЧВК  1951899. PMID  17513477.
  22. ^ Рамисетти BC, Радж С., Гош Д. (декабрь 2016 г.). «Система токсин-антитоксин Escherichia coli MazEF не опосредует запрограммированную гибель клеток». Журнал базовой микробиологии. 56 (12): 1398–1402. Дои:10.1002 / jobm.201600247. PMID  27259116.
  23. ^ а б c d Диаго-Наварро Э., Эрнандес-Арриага А.М., Лопес-Вилларехо Дж., Муньос-Гомес А.Дж., Кампхуис М.Б., Боеленс Р., Лемонье М., Диас-Орехас Р. (август 2010 г.). «Токсин-антитоксиновая система parD плазмиды R1 - основной вклад, биотехнологические применения и взаимоотношения с близкородственными системами токсин-антитоксин». Журнал FEBS. 277 (15): 3097–117. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2010.07722.x. PMID  20569269.
  24. ^ а б Кристенсен С.К., Миккельсен М., Педерсен К., Гердес К. (декабрь 2001 г.). «RelE, глобальный ингибитор трансляции, активируется во время пищевого стресса». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 98 (25): 14328–33. Bibcode:2001PNAS ... 9814328C. Дои:10.1073 / pnas.251327898. ЧВК  64681. PMID  11717402.
  25. ^ Сааведра Де Баст М., Шахта Н., Ван Мелдерен Л. (июль 2008 г.). «Хромосомные токсин-антитоксиновые системы могут действовать как антиаддикционные модули». Журнал бактериологии. 190 (13): 4603–9. Дои:10.1128 / JB.00357-08. ЧВК  2446810. PMID  18441063.
  26. ^ Юренас Д., Гарсия-Пино А., Ван Мелдерен Л. (сентябрь 2017 г.). «Новые токсины из систем токсин-антитоксин II типа с ацетилтрансферазной активностью». Плазмида. 93: 30–35. Дои:10.1016 / j.plasmid.2017.08.005. PMID  28941941.
  27. ^ а б c Fineran PC, Blower TR, Foulds IJ, Humphreys DP, Lilley KS, Salmond GP (январь 2009 г.). «Система фаговой абортивной инфекции, ToxIN, функционирует как пара белок-РНК-токсин-антитоксин». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (3): 894–9. Bibcode:2009ПНАС..106..894Ф. Дои:10.1073 / pnas.0808832106. ЧВК  2630095. PMID  19124776.
  28. ^ а б Эмонд Э., Дион Э., Уокер С.А., Ведамуту Э.Р., Кондо Дж. К., Мойно С. (декабрь 1998 г.). «AbiQ, механизм абортивной инфекции от Lactococcus lactis». Прикладная и экологическая микробиология. 64 (12): 4748–56. Дои:10.1128 / AEM.64.12.4748-4756.1998. ЧВК  90918. PMID  9835558.
  29. ^ а б Хазан Р., Энгельберг-Кулька Х (сентябрь 2004 г.). «Опосредованная mazEF клеточная смерть Escherichia coli как защитный механизм, подавляющий распространение фага P1». Молекулярная генетика и геномика. 272 (2): 227–34. Дои:10.1007 / s00438-004-1048-у. PMID  15316771.
  30. ^ Pecota DC, Wood TK (апрель 1996 г.). «Исключение фага Т4 киллерным локусом hok / sok из плазмиды R1». Журнал бактериологии. 178 (7): 2044–50. Дои:10.1128 / jb.178.7.2044-2050.1996. ЧВК  177903. PMID  8606182.
  31. ^ Дай Р.Л., Пшибильски Р., Семей К., Салмонд Г.П., Fineran PC (апрель 2014 г.). «Широко распространенная система абортивной инфекции бактериофага функционирует через механизм токсин-антитоксин типа IV». Исследования нуклеиновых кислот. 42 (7): 4590–605. Дои:10.1093 / nar / gkt1419. ЧВК  3985639. PMID  24465005.
  32. ^ Сид, К.Д. (июнь 2015 г.). «Борьба с фагами: как бактерии защищаются от вирусных атак». Патогены PLOS. 11 (6): e1004847. Дои:10.1371 / journal.ppat.1004847. ЧВК  4465916. PMID  26066799.
  33. ^ Кусселл Э., Кишони Р., Балабан Н.К., Лейблер С. (апрель 2005 г.). «Бактериальная стойкость: модель выживания в меняющейся среде». Генетика. 169 (4): 1807–14. Дои:10.1534 / генетика.104.035352. ЧВК  1449587. PMID  15687275.
  34. ^ Maisonneuve E, Gerdes K (апрель 2014 г.). «Молекулярные механизмы, лежащие в основе бактериальных персистеров». Клетка. 157 (3): 539–48. Дои:10.1016 / j.cell.2014.02.050. PMID  24766804.
  35. ^ Рамисетти BC, Гош Д., Рой Чоудхури М., Сантош Р.С. (2016). «Какова связь между строгим ответом, системами токсин-антитоксин типа II, кодирующими эндорибонуклеазу, и стойкостью?». Границы микробиологии. 7: 1882. Дои:10.3389 / fmicb.2016.01882. ЧВК  5120126. PMID  27933045.
  36. ^ Хармс А., Фино С., Соренсен М.А., Семси С., Гердес К. (декабрь 2017 г.). «Профаги и динамика роста противоречат экспериментальным результатам с устойчивыми к антибиотикам клетками-персистерами». мБио. 8 (6): e01964–17. Дои:10.1128 / mBio.01964-17. ЧВК  5727415. PMID  29233898.
  37. ^ Гурмагтих Ф., Фрайкин Н., Путринш М., Халларт Т., Хаурилюк В., Гарсия-Пино А., Сьёдин А., Касвандик С., Удекву К., Тенсон Т., Калдалу Н., Ван Мелдерен Л. (июнь 2018 г.). «Переоценка роли систем токсин-антитоксин типа II в формировании клеток-персистеров Escherichia coli типа II». мБио. 9 (3): e00640–18. Дои:10,1128 / мBio.00640-18. ЧВК  6016239. PMID  29895634.
  38. ^ Ramisetty BC, Santhosh RS (июль 2017 г.). «Системы токсин-антитоксин эндорибонуклеазы II типа: функциональные или эгоистичные?». Микробиология. 163 (7): 931–939. Дои:10.1099 / мик. 0.000487. PMID  28691660.
  39. ^ а б c d е Fozo EM, Hemm MR, Storz G (декабрь 2008 г.). «Малые токсичные белки и антисмысловые РНК, которые их подавляют». Обзоры микробиологии и молекулярной биологии. 72 (4): 579–89, Содержание. Дои:10.1128 / MMBR.00025-08. ЧВК  2593563. PMID  19052321.
  40. ^ Гринфилд Т.Дж., Эли Э., Киршенманн Т., Франч Т., Гердес К., Уивер К.Э. (август 2000 г.). «Антисмысловая РНК par locus pAD1 регулирует экспрессию токсичного пептида из 33 аминокислот необычным механизмом». Молекулярная микробиология. 37 (3): 652–60. Дои:10.1046 / j.1365-2958.2000.02035.x. PMID  10931358. (требуется подписка)
  41. ^ Фогель Дж., Аргаман Л., Вагнер Э. Г., Алтувиа С. (декабрь 2004 г.). «Малая РНК IstR ингибирует синтез токсического пептида, вызванного SOS». Текущая биология. 14 (24): 2271–6. Дои:10.1016 / j.cub.2004.12.003. PMID  15620655.
  42. ^ Кавано М., Осима Т., Касаи Х., Мори Х. (июль 2002 г.). «Молекулярная характеристика последовательностей длинных прямых повторов (LDR), экспрессирующих стабильную мРНК, кодирующую 35-аминокислотный убивающий клетки пептид и цис-кодируемую малую антисмысловую РНК в Escherichia coli». Молекулярная микробиология. 45 (2): 333–49. Дои:10.1046 / j.1365-2958.2002.03042.x. PMID  12123448. (требуется подписка)
  43. ^ Loh SM, Cram DS, Skurray RA (июнь 1988 г.). «Нуклеотидная последовательность и транскрипционный анализ третьей функции (Flm), участвующей в поддержании F-плазмиды». Ген. 66 (2): 259–68. Дои:10.1016/0378-1119(88)90362-9. PMID  3049248.
  44. ^ Фозо Е.М., Кавано М., Фонтейн Ф., Кайя Ю., Мендьета К.С., Джонс К.Л., Окампо А., Радд К.Э., Сторц Г. (декабрь 2008 г.). «Подавление синтеза малых токсичных белков малыми РНК Sib и OhsC». Молекулярная микробиология. 70 (5): 1076–93. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2008.06394.x. ЧВК  2597788. PMID  18710431. (требуется подписка)
  45. ^ Сильваджи Дж. М., Перкинс Дж. Б., Лосик Р. (октябрь 2005 г.). «Малый нетранслируемый антитоксин РНК в Bacillus subtilis». Журнал бактериологии. 187 (19): 6641–50. Дои:10.1128 / JB.187.19.6641-6650.2005. ЧВК  1251590. PMID  16166525.
  46. ^ Findeiss S, Schmidtke C, Stadler PF, Bonas U (март 2010 г.). «Новое семейство антисмысловых нкРНК, переносимых плазмидой». РНК Биология. 7 (2): 120–4. Дои:10.4161 / rna.7.2.11184. PMID  20220307.
  47. ^ Андресен Л., Мартинес-Бурго Ю., Нильссон Зангелин Дж., Ризванович А., Холмквист Е. (ноябрь 2020 г.). «Белок сальмонеллы TimP нацелен на цитоплазматическую мембрану и подавляется малой РНК TimR». мБио. 11 (6): e01659–20, /mbio/11/6/mBio.01659–20.atom. Дои:10,1128 / мБио.01659-20. PMID  33172998.
  48. ^ Арнион Х., Коркут Д.Н., Масашис Гело С., Шабас С., Рейнье Дж., Иост I, Дарфей Ф. (май 2017 г.). "Механистическое понимание систем антитоксина типа I у Helicobacter pylori: важность сворачивания мРНК в контроле экспрессии токсина". Исследования нуклеиновых кислот. 45 (8): 4782–4795. Дои:10.1093 / нар / gkw1343. PMID  28077560.
  49. ^ Сайед Н., Жусслен А., Фельден Б. (декабрь 2011 г.). «Цис-антисмысловая РНК действует в транс в Staphylococcus aureus, чтобы контролировать трансляцию цитолитического пептида человека». Структурная и молекулярная биология природы. 19 (1): 105–12. Дои:10.1038 / nsmb.2193. PMID  22198463.
  50. ^ Сайед Н., Нонин-Лекомт С., Рети С., Фельден Б. (декабрь 2012 г.). «Функциональные и структурные сведения о мембранном пептиде, подобном апоптозу Staphylococcus aureus, подобному апоптозу, из модуля токсин-антитоксин». Журнал биологической химии. 287 (52): 43454–63. Дои:10.1074 / jbc.M112.402693. ЧВК  3527932. PMID  23129767.
  51. ^ Робсон Дж., Маккензи Дж. Л., Курсонс Р., Кук Г. М., Аркус В. Л. (июль 2009 г.). «Оперон vapBC из Mycobacterium smegmatis представляет собой саморегулируемый токсин-антитоксиновый модуль, который контролирует рост посредством ингибирования трансляции». Журнал молекулярной биологии. 390 (3): 353–67. Дои:10.1016 / j.jmb.2009.05.006. PMID  19445953.
  52. ^ Детер Х.С., Дженсен Р.В., Мазер У.Х., Бутцин NC (июль 2017 г.). «Механизмы дифференциальной продукции белков в системах токсин-антитоксин». Токсины. 9 (7): 211. Дои:10.3390 / токсины9070211. ЧВК  5535158. PMID  28677629.
  53. ^ а б Бернар П., Кутюрье М. (август 1992 г.). «Убийство клеток белком CcdB плазмиды F включает отравление комплексов ДНК-топоизомераза II» (PDF). Журнал молекулярной биологии. 226 (3): 735–45. Дои:10.1016 / 0022-2836 (92) 90629-Х. PMID  1324324.
  54. ^ Чжан Ю., Чжан Дж., Хёфлич К.П., Икура М., Цин Дж., Иноуэ М. (октябрь 2003 г.). «MazF расщепляет клеточные мРНК специфически в ACA, чтобы блокировать синтез белка в Escherichia coli». Молекулярная клетка. 12 (4): 913–23. Дои:10.1016 / S1097-2765 (03) 00402-7. PMID  14580342.
  55. ^ Кристенсен-Дальсгаард М, Овергаард М, Винтер К.С., Гердес К. (2008). Распад РНК интерферирующими матричными РНК. Методы в энзимологии. 447. С. 521–35. Дои:10.1016 / S0076-6879 (08) 02225-8. ISBN  978-0-12-374377-0. PMID  19161859.
  56. ^ Ямагути Ю., Иноуэ М. (2009). мРНК интерферазы, специфичные для последовательности эндорибонуклеазы из систем токсин-антитоксин. Прогресс в молекулярной биологии и трансляционной науке. 85. С. 467–500. Дои:10.1016 / S0079-6603 (08) 00812-X. ISBN  978-0-12-374761-7. PMID  19215780.
  57. ^ Рамисетти, Бхаскар Чандра Мохан (2020). "Регулирование систем токсин-антитоксин типа II: модель, реагирующая на трансляцию". Границы микробиологии. 11. Дои:10.3389 / fmicb.2020.00895. ISSN  1664-302X.
  58. ^ а б Mutschler H, Meinhart A (декабрь 2011 г.). «Системы ε / ζ: их роль в устойчивости, вирулентности и их потенциал для разработки антибиотиков». Журнал молекулярной медицины. 89 (12): 1183–94. Дои:10.1007 / s00109-011-0797-4. ЧВК  3218275. PMID  21822621.
  59. ^ Hallez R, Geeraerts D, Sterckx Y, Mine N, Loris R, Van Melderen L (май 2010 г.). «Новые токсины, гомологичные ParE, принадлежащие к трехкомпонентным системам токсин-антитоксин в Escherichia coli O157: H7» (PDF). Молекулярная микробиология. 76 (3): 719–32. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2010.07129.x. PMID  20345661.
  60. ^ Bordes P, Cirinesi AM, Ummels R, Sala A, Sakr S, Bitter W, Genevaux P (май 2011 г.). «SecB-подобный шаперон контролирует стресс-чувствительную систему токсин-антитоксин у Mycobacterium tuberculosis». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 108 (20): 8438–43. Bibcode:2011PNAS..108.8438B. Дои:10.1073 / pnas.1101189108. ЧВК  3100995. PMID  21536872.
  61. ^ Фибиг А., Кастро Рохас К.М., Сигал-Гаскинс Д., Кроссон С. (июль 2010 г.). «Специфичность взаимодействия, токсичность и регуляция паралогичного набора систем токсин-антитоксин семейства ParE / RelE». Молекулярная микробиология. 77 (1): 236–51. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2010.07207.x. ЧВК  2907451. PMID  20487277. (требуется подписка)
  62. ^ Синглетарий Лос-Анджелес, Гибсон Дж. Л., Таннер Э. Дж., Маккензи Дж. Дж., Ли П. Л., Гонсалес С., Розенберг С. М. (декабрь 2009 г.). «SOS-регулируемая система токсин-антитоксин 2-го типа». Журнал бактериологии. 191 (24): 7456–65. Дои:10.1128 / JB.00963-09. ЧВК  2786605. PMID  19837801.
  63. ^ Йоргенсен М.Г., Панди Д.П., Яскольска М., Гердес К. (февраль 2009 г.). «HicA Escherichia coli определяет новое семейство трансляционно-независимых мРНК-интерфераз у бактерий и архей». Журнал бактериологии. 191 (4): 1191–9. Дои:10.1128 / JB.01013-08. ЧВК  2631989. PMID  19060138.
  64. ^ Jurėnas D, Chatterjee S, Konijnenberg A, Sobott F, Droogmans L, Garcia-Pino A, Van Melderen L (июнь 2017 г.). "fMet" (PDF). Природа Химическая Биология. 13 (6): 640–646. Дои:10.1038 / nchembio.2346. PMID  28369041.
  65. ^ Blower TR, Fineran PC, Johnson MJ, Toth IK, Humphreys DP, Salmond GP (октябрь 2009 г.). «Мутагенез и функциональная характеристика РНК и белковых компонентов абортивной инфекции toxIN и токсин-антитоксинового локуса Erwinia». Журнал бактериологии. 191 (19): 6029–39. Дои:10.1128 / JB.00720-09. ЧВК  2747886. PMID  19633081.
  66. ^ Blower TR, Pei XY, Short FL, Fineran PC, Humphreys DP, Luisi BF, Salmond GP (февраль 2011 г.). «Обработанная некодирующая РНК регулирует альтруистическую бактериальную противовирусную систему». Структурная и молекулярная биология природы. 18 (2): 185–90. Дои:10.1038 / nsmb.1981. ЧВК  4612426. PMID  21240270.
  67. ^ Браун Дж. М., Шоу К. Дж. (Ноябрь 2003 г.). «Новое семейство пар токсин-антитоксин Escherichia coli». Журнал бактериологии. 185 (22): 6600–8. Дои:10.1128 / jb.185.22.6600-6608.2003. ЧВК  262102. PMID  14594833.
  68. ^ Янкявичюс Г., Ариза А., Ахель М., Ахель I (декабрь 2016 г.). «Система токсин-антитоксин DarTG катализирует обратимое АДФ-рибозилирование ДНК». Молекулярная клетка. 64 (6): 1109–1116. Дои:10.1016 / j.molcel.2016.11.014. ЧВК  5179494. PMID  27939941.
  69. ^ Ван X, Лорд DM, Хун Ш., Пети В., Бенедик MJ, Пейдж Р., Вуд Т.К. (июнь 2013 г.). «Токсин типа II / антитоксин MqsR / MqsA контролирует токсин типа V / антитоксин GhoT / GhoS». Экологическая микробиология. 15 (6): 1734–44. Дои:10.1111/1462-2920.12063. ЧВК  3620836. PMID  23289863.
  70. ^ Aakre CD, Phung TN, Huang D, Laub MT (декабрь 2013 г.). «Бактериальный токсин ингибирует удлинение репликации ДНК за счет прямого взаимодействия с β скользящим зажимом». Молекулярная клетка. 52 (5): 617–28. Дои:10.1016 / j.molcel.2013.10.014. ЧВК  3918436. PMID  24239291.
  71. ^ Ву К., Джанг Д., Вуд Т.К. (1994). «Влияние температуры и скорости роста на локус-убийцу hok / sok для повышения стабильности плазмиды». Прогресс биотехнологии. 10 (6): 621–9. Дои:10.1021 / bp00030a600. PMID  7765697.
  72. ^ Пекота, округ Колумбия, Ким С.С., Ву К., Гердес К., Вуд Т.К. (май 1997 г.). «Объединение локусов постсегрегационных киллеров hok / sok, parDE и pnd для повышения стабильности плазмиды». Прикладная и экологическая микробиология. 63 (5): 1917–24. Дои:10.1128 / AEM.63.5.1917-1924.1997. ЧВК  168483. PMID  9143123.
  73. ^ а б Гердес К., Кристенсен С.К., Лёбнер-Олесен А. (май 2005 г.). «Прокариотические токсин-антитоксиновые стрессовые реакции». Обзоры природы. Микробиология. 3 (5): 371–82. Дои:10.1038 / nrmicro1147. PMID  15864262.
  74. ^ а б Бернар П., Габант П., Бахасси Э.М., Кутюрье М. (октябрь 1994 г.). «Векторы положительной селекции с использованием гена-киллера плазмиды F ccdB». Ген. 148 (1): 71–4. Дои:10.1016/0378-1119(94)90235-6. PMID  7926841.
  75. ^ Торрес Б., Дженеке С., Тиммис К. Н., Гарсия Д. Л., Диас Э. (декабрь 2003 г.). «Двойная смертельная система для усиления сдерживания рекомбинантных микроорганизмов». Микробиология. 149 (Pt 12): 3595–601. Дои:10.1099 / мик. 0.26618-0. PMID  14663091.

внешняя ссылка

  • РАСТА - Быстрое автоматическое сканирование на токсины и антитоксины в бактериях