Have a personal or library account? Click to login
Role Of Two-Component Signal Transduction Systems In Antimicrobial Resistance Of Gram-Negative Pathogens Cover

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

Advancements of Microbiology
Volume 59 (2020): Issue 3 (January 2020)
By: Adrianna Raczkowska,  Karolina Jaworska,  Łukasz Wyrożemski and  Katarzyna Brzostek  
Open Access
|Oct 2020

Figures & Tables

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].
DOI: https://doi.org/10.21307/PM-2020.59.3.19 | Journal eISSN: 2545-3149 | Journal ISSN: 0079-4252
Journal RSS Feed
Language: English, Polish
Page range: 259 - 276
Submitted on: Jan 1, 2020
Accepted on: Apr 1, 2020
Published on: Oct 12, 2020
Published by: Polish Society of Microbiologists
In partnership with: Paradigm Publishing Services
Publication frequency: 4 issues per year
Keywords:
TCS,
two-component transduction system,
antibiotic resistance,
response regulator,
sensor histidine kinase
Related subjects:
Life sciences,
Microbiology and virology

© 2020 Adrianna Raczkowska, Karolina Jaworska, Łukasz Wyrożemski, Katarzyna Brzostek, published by Polish Society of Microbiologists
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 License.

Previous articleVolume 59 (2020): Issue 3 (January 2020)Next article