@phdthesis{NguyenThiThuHuyen2008, author = {Nguyen Thi Thu Huyen}, title = {Genome-wide responses and regulatory mechanisms to thiol-specific electrophiles in Bacillus subtilis}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000527-5}, year = {2008}, abstract = {Die Antwort auf Elektrophile Chinone und diamide wird durch ein komplexes Netzwerk von Transkriptionsfaktoren, einschliesslich Spx, CtsR, PerR, CymR und der Roman MarR-Typ repressors MhqR (YkvE), YodB und YvaP. Die regulatorischen Mechanismen dieser Roman thiol-Stress-Sensoren YodB und YvaP sind studierte im Rahmen dieser Diplomarbeit in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Peter Zuber (Oregon). YodB negativ reguliert die Expression des nitroreductase YodC und die azoreductase YocJ (AzoR1) nach Exposition gegen{\"u}ber elektrophilen Chinone und diamide. Die azoreductase AzoR1 ist ein paralog der AzoR2, die unter der Kontrolle von MhqR. Beide paralogous azoreductases (AzoR1 und AzoR2) haben gemeinsame Funktionen in Chinonfunktion und Azo-Compound-Reduzierung zum Schutz der Zellen gegen die thiol Reaktivit{\"a}t von electrophiles. DNA-bindende Aktivit{\"a}t von YodB ist direkt gehemmt durch thiol-reaktive Verbindungen in vitro. Massenspektrometrie Ans{\"a}tze vorgeschlagen, dass YodB wird durch ein thiol-(S)-Alkylierung Mechanismus in Reaktion auf Chinone. Die Mutationsanalyse Analysen ergeben, dass die erhaltenen Cys6 R{\"u}ckstand von YodB ist erforderlich f{\"u}r eine optimale Unterdr{\"u}ckung in vivo und in vitro. Neuere Studien deuten darauf hin, dass weitere YodB ist Redox-durch intersubunit-Disulfid-Bildung in vivo durch diamide. Zus{\"a}tzlich zu den azoreductases, mehrere thiol-abh{\"a}ngigen dioxygenases eine Resistenz gegen Chinone. In Zusammenarbeit mit Kazuo Kobayashi (Nara), die YodB-paralogous MarR/DUF24-family Regulierungsbeh{\"o}rde, YvaP wurde als Repressor der Katechol-2,3-dioxygenase Codierung yfiDE (catDE) Operon. DNA-bindende Aktivit{\"a}t von YvaP wurde auch direkt gehemmt durch Chinone und diamide in vitro darauf hinweist, dass auch YvaP geregelt ist per Post-translationale Modifikationen. Die Mutationsanalyse Analysen zeigten, dass die erhaltenen Cys7 ist eine wesentliche Voraussetzung f{\"u}r YvaP Verordnung in vivo und dient als Sensor f{\"u}r thiol-reaktive Verbindungen. Dar{\"u}ber hinaus, auch die grundlegenden Aminos{\"a}uren K19, R20 sind von wesentlicher Bedeutung f{\"u}r YvaP Repression in vivo als auch konserviert grundlegenden Arginin und Lysin R{\"u}ckst{\"a}nde in der DNA-bindenden Helix-Turn-Helix (HTH) Motiv. Nicht-Reduzierung PAGE Analysen schl{\"a}gt die Bildung einer intersubunit-Disulfid-Bindung in einer YvaP Dimer auf die Behandlung mit Chinonen und diamide in vitro. Neben Chinone, auch Aldehyde sind Elektrophile Verbindungen reagieren, die {\"u}ber die thiol-(S)-Alkylierung Reaktion mit Thiolen. So waren wir auch daran interessiert, die Antwort von B. subtilis, um die toxischen electrophiles methylglyoxal (MG) und formaldehyd (FA). Wir analysierten die Ver{\"a}nderungen in der Transkriptom und Proteom von B. subtilis nach Exposition gegen{\"u}ber MG und FA. Wie Chinonfunktion Verbindungen, die beide MG und FA induzieren die thiol-spezifischen Stress Reaktion. Metabolomic Ans{\"a}tze best{\"a}tigt, dass diese reaktive Aldehyde Abbau der zellul{\"a}ren thiol Pool und so handeln wie Chinone als eine weitere Klasse von thiol-reaktive electrophiles. Ausserdem, MG und FA passen auch Antworten zu {\"u}berwinden DNA-Sch{\"a}den. Unsere weitere Studien ergeben, die spezifischen Induktion von zwei FA Entgiftung Wege durch das MarR/DUF24 Familie Repressor HxlR, und der Roman MerR/NmlR-Typ Regulierungsbeh{\"o}rde YraB (AdhR). HxlR positiv regelt die hxlAB Operon-Codierung der Ribulose monophosphat Weg. AdhR positiv regelt ein adhA-yraA Operon kodiert, dass die thiol-abh{\"a}ngigen Formaldehyd-Dehydrogenase (AdhA) und die DJ1/PfpI-like Cystein Proteinase (YraA), und die yraC, dass Gen kodiert f{\"u}r ein γ-carboxymuconolactone Decarboxylase. So, die AdhR Regulon ist an der Entgiftung von FA zu formate {\"u}ber die Formaldehyd Dehydrogenase AdhA, die katalysiert die Spaltung von S-hydroxymethylcysteine Addukte. Dar{\"u}ber hinaus ist die Cystein Proteinase YraA k{\"o}nnte einbezogen werden in die Ersch{\"o}pfung der S-hydroxymethylcysteine ver{\"a}nderte und besch{\"a}digt Protein Thiolen. In Zusammenarbeit mit der Gruppe von John Helmann (Ithaca), konnte gezeigt werden, dass AdhR bindet in vitro zu einer invertierten wiederholen konserviert zwischen den -10 und -35 Promotor Elemente der Upstream-Adha, yraB und yraC. Dar{\"u}ber hinaus haben wir gezeigt, dass die erhaltenen Cys52 der AdhR ist eine wesentliche Voraussetzung f{\"u}r Aldehyd Erkennung und Aktivierung von Adha-yraA Transkription in vivo. So, wir spekulieren, dass Redox-Regulierung der AdhR beinhaltet thiol-(S)-Alkylierung dieser Cys52 R{\"u}ckstand durch Aldehyde wie ein anderes neuen Mechanismus der bakteriellen Physiologie.}, language = {en} }