Влияние доступности фосфата в среде на экспорт глутатиона из клеток Escherichia coli
Автор: Тюленев А.В., Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н.
Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio
Рубрика: Микробиология
Статья в выпуске: 4, 2015 года.
Бесплатный доступ
Добавление фосфат- или сульфат-аниона в длительно голодающие по источнику фосфора и серы культуры Escherichia coli стимулировало рост бактерий и быстрый выход глутатиона (GSH) в среду. Уровень экстраклеточного глутатиона (GSH out) превышал базовое значение в 11 раз после добавления фосфата и в 20 раз после добавления сульфата. Внесение арсената натрия в длительно голодающую по фосфату культуру E. coli вызывало ингибирование роста и необратимый выход глутатиона в среду. Используя делеционные мутанты, было показано, что экспорт глутатиона может стимулироваться при входе фосфата по любой из известных для него транспортных систем. Не выявлено тесной связи между уровнем экстраклеточного глутатиона и скоростью входа фосфата в клетки. Экспорт GSH, вызванный добавлением фосфата, сопровождался преходящим повышением мембранного потенциала, увеличением продукции супероксидного аниона и требовал наличия на мембране электрохимического градиента протонов (АцЬГ). На основании полученных данных предположена следующая последовательность событий после добавления фосфата в голодающую культуру E. coli: вход фосфата в цитоплазму - изменение мембранного потенциала - повышение уровня супероксидного аниона в периплазме - стимуляция экспорта глутатиона из цитоплазмы в периплазму и среду. Результаты указывают на существование связи между трансмембранными потоками ионов и циркуляцией глутатиона.
Глутатион, транспорт ионов, мембранный потенциал
Короткий адрес: https://sciup.org/147204741
IDR: 147204741
Список литературы Влияние доступности фосфата в среде на экспорт глутатиона из клеток Escherichia coli
- Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. М.: Наука, 1989. 564 с
- Смирнова Г.В., Октябрьский О.Н. Глутатион у бактерий//Биохимия. 2005. Т. 70, вып. 11. С. 1459-1473
- Aslund F. et al. Regulation of the OxyR transcription factor by hydrogen peroxide and the cellular thiol-disulfide status//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. Vol. 96. P. 6161-6165
- Fahey R. C. et al. Occurrence of glutathione in bacteria//J. Bacteriol. 1978. Vol. 133. P. 1126-1129
- Hsieh Y.-J. Wanner B.L. Global regulation by the seven-component Pi signaling system//Curr. Opin. Microbiol. 2010. Vol. 13. P. 198-203
- Klatt P., Lamas S. Regulation of protein function by S-glutathiolation in response to oxidative and ni-trosative stress//Eur. J. Biochem. 2000. Vol. 267. P. 4928-4944
- Korshunov S., Imlay J.A. Detection and quantification of superoxide formed within the periplasm of Escherichia coli//J. Bacteriol. 2006. Vol. 188 P. 6326-6334
- Meister A., Anderson M.E. Glutathione//Ann. Rev. Biochem. 1983. Vol. 52. P. 711-760
- Miller J.H. Experiments in molecular genetics. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1972
- Neidhardt F.C., Bloch P.L., Smith D.F. Culture medium for Enterobacteria//J. Bacteriol. 1974. Vol. 119, № 3. P. 736-747
- Rosenberg H., Gerdes R.G., Chegwidden K. Two systems for the uptake of phosphate in Escherichia coli//J. Bacteriol. 1977. Vol. 131. P. 505-511
- Rosen B.P., Liu Z. Transport pathways for arsenic and selenium: a minireview//Environ. Int. 2009. Vol. 35. P. 512-515
- Schafer F.Q., Buettner G.R. Redox environment of the cell as viewed through the redox state of the glutathione disulfide/glutathione couple//Free Radic. Biol. Med. 2001. Vol. 30. P. 1191-1212
- Smirnova G.V., Muzyka N.G., Oktyabrsky O.N. Transmembrane glutathione cycling in growing Escherichia coli cells//Microbiol. Res. 2012. Vol. 167. P. 166-172
- Tietze F. Enzymic method for quantitative determination of nanogram amounts of total and oxidized glutathione: applications to mammalian blood and other tissues//Anal. Biochem. 1969. Vol. 27. P. 502-522
- Wanner B.L. Phosphate signaling and the control of gene expression in Escherichia coli//Metal Ions in Gene Regulation/Silver S, William W., editor. New York: Chapman and Hall, 1997. P. 104-128
- Wickens H.J., Pinney R.J., Mason D.J., Gant V.A. Flow cytometric investigation of filamentation, membrane patency and membrane potential in Es-cherichia coli following ciprofloxacin exposure//Antimicrob. Agents Chemother. 2000. Vol. 44. P. 682-687
