Secreted proteins as signalling molecules in Streptomyces development
Title in English
Secreted proteins as signalling molecules in Streptomyces development
Panel
Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent
Department of Human Genetics (University of Debrecen)
Participants
Hádáné dr. Birkó, Zsuzsanna
Starting date
2003-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
1.353
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A streptomycesek Gram-pozitív, micéliális növekedésű mikroorganizmusok, melyek életciklusuk során komplex morfológiai differenciálódáson mennek keresztül, s ez jellemzően spóraképzéssel fejeződik be. Ezt a morfológiai differenciálódást biokémiai/fiziológiai differenciálódás kíséri, amelynek velejárója a különböző szekunder metabolitok termelése, melyek között nagyszámú, ipari és állat/humán egészségügyi szempontból fontos termék van. A differenciálódást az egyes törzsekben úgynevezett autoregulátorok szabályozzák, melyek gyakran pleiotrop hatásúak, s egyetlen autoregulátor befolyásolja a spóraképzést és antibiotikum termelést. Ilyen autoregulátor a S. griseusban leírt γ-butirolakton A-faktor és a fehérje C faktor. Mindkettő extracelluláris, s valószínűleg a sejtek közötti kommunikációban vesznek részt.
S. griseus extracelluláris proteomját vizsgáltuk annak kiderítésére, hogy mely fehérjék expressziója sporuláció függő, s hogyan függ össze ennek a két fontos regulátornak a hatásmechanizmusa. Azonosítottunk kilenc fehérjét, melynek expressziója az A-faktort nem termelő és nem sporuláló mutánsban megváltozik. Kimutattuk, hogy C faktornak a törzsbe való transzformálása ezeknek a fehérjéknek az expresszióját, és a törzs normál sporulációját helyreállítja. Ez a megfigyelésünk arra utal, hogy a differenciálódás szabályozása egy olyan komplex regulációs hálózatban valósul meg, amelyben az egymástól független szignál transzdukciós útvonalak egymással kölcsönhatásra is képesek.
Results in English
Streptomycetes are Gram-positive soil microorganisms with a mycelial growth habit. During their life cycle they show a complex morphological differentiation finally concluding in spore formation. Concomitant with the morphological differentiation a biochemical and physiological differentiation also take place. As a result secondary metabolites are produced amongst them many industrially and medically importantmolecules. Differentiation is regulated by so called autoregulators, that are strain specific and pleiotropic, usually regulating both the morphological and biochemical/physiological differentiations. In Streptomyces griseus the γ-butyrolacton A-factor and the protein factor C are well known autoregulators. Both are extracellular and probably both are involved in cell-cell communication.
We studied the extracellular proteome of Streptomyces griseus in order to identify proteins that are expressed in a sporulation specific manner and find out the connection of the two regulatory pathways. During the course of experiments we identified nine proteins with markedly changed expression profile in an A-factor non-producer mutant that fails to sporulate. Transformation of factor C gene into this mutant restored the expression of these proteins and the sporulation. This observation implies the presence of a complex regulatory network consisting of multiple signal transduction systems acting independently or having a complex interaction.
Zsuzsanna Birkó, Zsuzsanna Kiss, Sándor Biró: Study of the extracellular proteome of Streptomyces griseus during development, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica, 2005
Sándor Biró: Genomics, proteomics and bioinformatics: their impact on Streptomyces biology and biotechnology, Plenary lecture at the 1st Central European Forum for Microbiology, 2005
Birkó Zsuzsa, Kiss Zsuzsa, Biró Sándor: Streptomycesek sejtdifferenciálódásának vizsgálata genomikai és proteomikai módszerekkel, A NBiokémiai Egyesület éves nagygyülése, 2005
