Vzťah medzi fosforyláciou riadenou proteínkinázou StkP a katabolickou represiou u Streptococcus pneumoniae

Abstract

Streptococcus pneumoniae je baktéria mliečneho kvasenia, ktorá je komenzálom horných dýchacích ciest človeka. Tento oportunistický patogén dokáže prežiť v rôznych nikách hostiteľa najmä vďaka veľkej variabilite substrátov, ktoré je schopný prijímať a metabolizovať. Mechanizmus katabolickej represie zabezpečuje optimálnu produkciu potrebných transportérov a enzýmov metabolických dráh príslušného zdroja uhlíka. Nedávna LC-MS analýza globálneho fosfoproteómu odhalila potenciálny vzťah medzi jedinou Ser/Thr kinázou eukaryotického typu S. pneumoniae - StkP a proteínmi podieľajúcimi sa jednak na transporte cukrov (ManL) a tiež regulácii katabolickej represie (HprK). Regulácia katabolickej represie práve Ser/Thr kinázou eukaryotického typu bola zdokumentovaná tiež u G+ baktérie Staphylococcus aureus, kde bola potvrdená fosforylácia globálneho regulátora katabolickej represie - CcpA a tiež enzýmu HprK. Cieľom práce bolo objasniť vzťah medzi kinázou StkP a proteínmi metabolizmu cukrov CcpA, HprK a ManL. Na predpokladaných miestach Thr246 a Thr287 bola in vitro kinázovou reakciou potvrdená fosforylácia proteínu ManL. Kinázová reakcia potvrdila, že CcpA a HprK sú substráty StkP in vitro, ale konkrétne miesta fosforylácie zatiaľ objasnené nie sú. Pomocou bakteriálneho dvojhybridného systému bola potvrdená...

Streptococcus pneumoniae is a lactic acid bacterium that is a commensal of the human upper respiratory tract. This opportunistic pathogen is able to survive in different niches of the host, mainly due to the great variability of the substrates it is able to ingest and metabolize. The mechanism of carbon catabolite repression ensures the optimal production of the necessary transporters and enzymes of the metabolic pathways of the respective carbon source. Recent LC-MS analysis of the global phosphoproteome revealed a potential relationship between the single eukaryotic type Ser/Thr kinase of S. pneumoniae, StkP, and proteins involved in both sugar transport (ManL) and regulation of carbon catabolite repression (HprK). Regulation of carbon catabolite repression by the eukaryotic type Ser/Thr kinase has also been documented in the G+ bacterium Staphylococcus aureus, where phosphorylation of the global regulator of catabolic repression, CcpA, as well as of the enzyme HprK was confirmed. The aim of this work was to elucidate the relationship between the kinase StkP and the sugar metabolism proteins CcpA, HprK and ManL. Phosphorylation of the ManL protein was confirmed by in vitro kinase reactions at the putative sites Thr246 and Thr287. The kinase reaction confirmed that CcpA and HprK are substrates of...