Redox-Sensitive MarR Homologue BifR from Burkholderia thailandensis Regulates Biofilm Formation.
Redox-Sensitive MarR Homologue BifR from Burkholderia thailandensis Regulates Biofilm Formation.
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来自泰国伯克霍尔德的氧化还原敏感的MARR同源物BIFR调节生物膜的形成。
DOI：
10.1021/acs.biochem.7b00103
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发表时间：
2017-05-02
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Grove A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gupta A;Fuentes SM;Grove A
致病性伯克霍尔德杆菌物种形成的生物膜是一种严重的并发症，因为它使细菌对抗生素和宿主防御产生抗药性。利用泰国芽孢杆菌，我们在这里报告了多重抗生素耐药性调节蛋白家族 (MarR) 蛋白家族中一种新型氧化还原敏感成员 BifR，它可以抑制生物膜的形成。 BifR 被编码为 emrB-bif R 操纵子的一部分； emrB-bif R 与 ecsC 不同，后者编码假定的 LasA 蛋白酶。在铜绿假单胞菌中，LasA 通过促进弹性蛋白酶的裂解而产生毒力。 BifR抑制ecsC和emrB-bif R的表达，并且在氧化条件下表达进一步受到抑制。在还原和氧化条件下，BifR 以纳摩尔亲和力结合 ecsC 和 emrB-bif R 之间基因间区域的两个位点；然而，氧化的 BifR 形成二硫键连接的二聚体二聚体，这是 BifR-C104A 中不存在的共价连接，其中氧化还原活性半胱氨酸被丙氨酸取代。 BifR 还抑制编码吩嗪抗生素合成所需酶的操纵子，吩嗪抗生素充当替代呼吸电子受体，并且 bifR 失活导致生物膜形成增强。综上所述，我们的数据表明，BifR 的功能是控制 LasA 的产生和参与生物膜形成的基因的表达，部分是通过调节替代电子受体的合成来促进生物膜限氧环境中的生存。氧化条件下 emrB-bif R 抑制增加与共价连接的 BifR 二聚体形成之间的相关性表明，BifR 可能响应细胞氧化还原状态调节基因活性。
Biofilm formation by pathogenic Burkholderia species is a serious complication as it renders the bacteria resistant to antibiotics and host defenses. Using B. thailandensis, we report here a novel redox-sensitive member of the multiple antibiotic resistance regulator (MarR) protein family, BifR, which represses biofilm formation. BifR is encoded as part of the emrB-bif R operon; emrB-bif R is divergent to ecsC, which encodes a putative LasA protease. In Pseudomonas aeruginosa, LasA has been implicated in virulence by contributing to cleavage of elastase. BifR repressed the expression of ecsC and emrB-bif R, and expression was further repressed under oxidizing conditions. BifR bound two sites in the intergenic region between ecsC and emrB-bif R with nanomolar affinity under both reducing and oxidizing conditions; however, oxidized BifR formed a disulfide-linked dimer-of-dimers, a covalent linkage that was absent in BifR-C104A in which the redox-active cysteine was replaced with alanine. BifR also repressed an operon encoding enzymes required for synthesis of phenazine antibiotics, which function as alternate respiratory electron receptors, and inactivation of bif R resulted in enhanced biofilm formation. Taken together, our data suggest that BifR functions to control LasA production and expression of genes involved in biofilm formation, in part by regulating synthesis of alternate electron acceptors that promote survival in the oxygen-limiting environment of a biofilm. The correlation between increased repression of emrB-bif R under oxidative conditions and the formation of a covalently linked BifR dimer-of-dimers suggests that BifR may modulate gene activity in response to cellular redox state.
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DOI：
10.1007/978-1-4939-2131-7_9
发表时间：
2015-01-01
期刊：
PROTEIN CAGES: METHODS AND PROTOCOLS
影响因子：
--
作者：
Grove, Anne;Kushwaha, Ambuj K.;Nguyen, Khoa H.
通讯作者：
Nguyen, Khoa H.
DOI：
10.3390/pathogens3030596
发表时间：
2014-07-18
期刊：
Pathogens (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Laverty G;Gorman SP;Gilmore BF
通讯作者：
Gilmore BF
影响因子：
6.4
作者：
Gallagher LA;Ramage E;Patrapuvich R;Weiss E;Brittnacher M;Manoil C
通讯作者：
Manoil C
影响因子：
3.9
作者：
Fitzpatrick, David A.
通讯作者：
Fitzpatrick, David A.
影响因子：
3.2
作者：
GAMBELLO, MJ;IGLEWSKI, BH
通讯作者：
IGLEWSKI, BH