Bacillus subtilis Standart Suş (PY79) ile Basilisinin Bloke Edildiği Suşun (OGU1) Karşılaştırmalı Dinamik Sekretom Analizi

Download
2018
İşlerel, Tekin Elif
Özcengiz, Gülay
Bacillus türleri, antimetabolik ve farmakolojik aktiviteye sahip çok çeşitli ikincil metabolitlerüretmektedir. B. subtilis?e ait biyoaktif peptidlerin etkilerinin sadece antimikrobiyal aktivite ilesınırlı olmadığı bilinmektedir. B. subtilis tarafından üretilen basilisin, N-terminalinde L-alanineand C-terminalinde non-proteinojenik bir amino asit olan L-anticapsin?den oluşan dipeptidyapısı ile bilinen en küçük antibiyotiktir. Basilisin biyosentezinin dinamikleri ve molekülerregülasyonu ile ilgili literatür bilgilerinin çoğu grubumuz tarafından rapor edilmiştir.Biyosentezin hücre yoğunluğu sinyali global kontrol mekanizmasının bir parçası olduğu,transpozon mutajenez kütüphanesinin taranmasıyla gen düzeyinde anlaşılmış ve bu[Spo0K(Opp)?ye dayalı regülasyon ağı içerisinde ComQ/ComX, PhrC (CSF), ComP/ComAelementleri] ve transkripsiyon faktörler ComA, Spo0A, AbrB ve CodY?nin bac operonuüzerine etkileri, transkripsiyonal füzyon ve EMSA analizleri ile tarafımızca doğrulanmıştır.Önceki araştırmalarımızda basilisin üreticisi standart suş PY79 ve bunun basilisin operonunubloke ederek oluşturduğumuz derivatifi OGU1?a ait sitozolik proteomların oldukça detaylı biranalizi yapılmıştır.Bu çalışmada, jele dayalı ve jelden bağımsız iki ayrı yaklaşım kullanılarak sekretom analizi vebu suretle ulaşılabilen proteinlerin sayısının arttırılmasıyla B. subtilis?de basilisin üretimiyokluğunda ortaya çıkan sekretom değişimlerinin zaman ve mekan olarak dinamik bir analiziamaçlanmıştır. Kültivasyonun 12., 16. ve 24. saatlerinde mevcut sekretom bileşenleritanımlanmış ve PY79 ve basilisin üretemeyen türevi OGU1 arasında farklılık gösterenproteinler ve seviyeleri nicel olarak belirlenmiştir. LC-MS/MS analizlerinde toplam 2075protein tanımlanabilmiştir. Tanımlanabilen proteinlerin 166?sının iki suş arasında farklı ifadeedilen proteinler olduğu gösterilmiştir. Beklenildiği üzere, 2DE MALDI TOF/MS yaklaşımı ileelde edilen protein sayıları çok daha düşük olmuşsa da, sonuçlar LC-MS/MS analiz bulgularıile uyumludur. Yine seçilen genler özelinde gerçekleştirilen qRT PCR çalışmaları daproteomik bulguları çok büyük ölçüde desteklemiştir. Bütünüyle ele alındığında, OGU1?defarklı ifade edilen proteinlerin transport ve metabolizma, genetik prosesler, yaşam biçimi,strese uyum, sporulasyon ve jerminasyon gibi fonksiyonal kategorilere ait olduğugösterilmiştir. Çalışmamız, basilisin yokluğunda sekretom kompozisyonundaki değişimlerinkapsamlı biçimde anlaşılmasını ve bu değişimlerde basilisin operonunun muhtemel rolünündeğerlendirilmesi gerekliliğine işaret etmiş olup mevcut bulguların daha ileri fonksiyonelçalışmalarla desteklenmesi hedeflenmektedir.

Suggestions

Proteome-wide analysis of the functional roles of Bacilysin biosynthesis in Bacillus subtilis
Taşkın Aras, Aslı; Özcengiz, Gülay; Department of Biology (2010)
The members of the genus Bacillus produce a wide variety of secondary metabolites with antimetabolic and pharmacological activities. Most of these metabolites are small peptides that have unusual components and chemical bonds and synthesized nonribosomally by multifunctional enzyme complexes called peptide synthetases. Bacilysin, being produced and excreted by certain strains of Bacillus subtilis, is one of the simplest peptide antibiotics known. It is a dipeptide with an N-terminal L-alanine and an unusual...
Biological network modelling based on differentially expressed proteins in a bacilysin-deficient strain of bacillus subtilis
Kutnu, Meltem; Özcengiz, Gülay; Department of Molecular Biology and Genetics (2019)
Bacillus subtilis is a non-pathogenic, Gram-positive organism which is known for producing a broad range of secondary metabolites with pharmacological and antimicrobial activities. The dipeptide bacilysin is one of the many antibiotics synthesized by certain strains of B. subtilis, and it is composed of L-alanine and the non-proteinogenic amino acid L-anticapsin. Earlier silencing studies by our group have suggested that bacilysin acts as a pleiotropic molecule on its host. Therefore, the absence or lack of...
Dynamic analysis of secretome alterations in a bacilysin-knock out mutant of bacillus subtilis
Tekin İşlerel, Elif; Özcengiz, Gülay; Department of Biology (2017)
The members of the genus Bacillus produce a wide variety of secondary metabolites with antimetabolic and pharmacological activities. Bacilysin, being produced and excreted by certain strains of B. subtilis, is a dipeptide antibiotic composed of L-alanine and L-anticapsin which is synthesized enzymatically. As shown earlier by our research group, the expression of bacilysin biosynthetic operon (bacA) is relatively constant during the exponential growth, but increases during the transition between exponential...
Comparative transcriptomics of bacillus subtilisbacilysin-negative genotype with particular reference to bacilysin formation
Kocabay, Naz; Özcengiz, Gülay; Department of Molecular Biology and Genetics (2021-2-15)
The Gram-positive model prokaryote Bacillus subtilisis a non-pathogenic organism that is known for producing a wide variety of secondary metabolites with pharmacological andantimicrobial activities.The smallestdipeptideantibiotic bacilysin is among the many secondary metabolites that are produced by B. subtilis, and it is composed of L-alanine and L-anticapsin.As shown earlier by our research group, the synthesis of bacilysin is regulated by bacAoperon under the control of quorum sensing and s...
Proteome-wide analysis of the role of expression of bacilysin operon on idiophase physiology of B. Subtilis
Demir, Mustafa; Özcengiz, Gülay; Department of Biology (2013)
The members of the genus Bacillus produce a wide variety of secondary metabolites with antimetabolic and pharmacological activities. These metabolites are mostly small peptides and have unusual components and chemical bonds. These metabolites are synthesized nonribosomally by multifunctional enzyme complexes called peptide synthetases. One of those small peptides, bacilysin, is a dipeptide antibiotic composed of L-alanine and L-anticapsin which is produced and excreted by certain strains of Bacillus subtili...
Citation Formats
T. E. İşlerel and G. Özcengiz, “Bacillus subtilis Standart Suş (PY79) ile Basilisinin Bloke Edildiği Suşun (OGU1) Karşılaştırmalı Dinamik Sekretom Analizi,” 2018. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRnME56RXg.