Characterization of key proteins involved in the SCB signalling system for secondary metabolism in Streptomyces coelicolor

Promotie: mw. N. Hsiao, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Characterization of key proteins involved in the SCB signalling system for secondary metabolism in Streptomyces coelicolor

Promotor(s): prof.dr. L. Dijkhuizen

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Rol signaalmoleculen in antibioticaproductie

In het modelorganisme Streptomyces coelicolor heeft Nai-Hua Hsiao met behulp van HPLC technieken ten minste drie γ-butyrolactonen (SCB1-3) gedetecteerd die het vermogen hebben antibioticaproductie te induceren. γ-Butyrolactonen zijn kleine signaalmoleculen die voornamelijk geproduceerd worden door Streptomyces soorten. Zij hebben een belangrijke fysiologische rol omdat ze de productie van waardevolle secundaire metabolieten, zoals antibiotica, reguleren en, in sommige gevallen, ook de morfologische ontwikkeling. Doorgaans diffunderen deze γ-butyrolactonen vrijelijk over de celmembraan en door de celwand en binden zij aan hun bijbehorende receptor. Dit blokkeert de DNA-bindende activiteit van het receptoreiwit, hetgeen resulteert in de transcriptie van een targetgen en uiteindelijk in de productie van antibiotica en/of morfologische ontwikkeling.

Elk van de drie SCB’s kan de productie van de gepigmenteerde antibiotica actinorhodine en undecylprodigiosininduceren. Daarnaast zijn ze in staat om ScbR te binden, de γ-butyrolacton receptor in S. coelicolor, maar met een verschillende bindingsaffiniteit: SCB1 en SCB2 hebben dezelfde bindingsaffiniteit voor ScbR, terwijl SCB3 een ongeveer tweemaal hogere bindingsaffiniteit heeft.

De belangrijkste eiwitten die nodig zijn voor de synthese van de γ-butyrolactonen in Streptomyceten behoren tot de AfsA familie, zoals ScbA in S. coelicolor. Hsiao toont met haar onderzoek duidelijk de enzymatische functie van ScbA aan. Daarnaast verkreeg zij bewijs voor een regulerende functie van ScbA in zijn eigen transcriptie, op productie van antibiotica en bij morfologische ontwikkeling. Verder gedetailleerd onderzoek naar deze potentiële regulerende functies of enzymatische activiteiten van ScbA is nodig om te onthullen wat de werkelijke rol van ScbA is in de fysiologie van S. coelicolor.

Nai-Hua Hsiao (Taiwan, China, 1977) studeerde genetica aan de National Yang-Ming University. Zij deed haar promotieonderzoek aan de Rijksuniversiteit Groningen bij de afdeling Microbiële fysiologie van het GBB. Inmiddels werkt zij als postdoc bij de afdeling Celbiologie van het UMCG.