Бактериоцины — специфические белки, вырабатываемые некоторыми бактериями и подавляющие жизнедеятельность клеток других штаммов того же вида или родственных видов бактерий

Олигопептид определенного типа индуцирует слипание бактериальных клеток и их конъюгацию с переносом от донора к реципиенту плазмиды определенного типа. Например, октапептид cPDl стимулирует конъюгативный перенос плазмиды pPDl. Плазмида кодирует полипептидную молекулу, взаимодействующую с белком-репрессором соответствующего оперона, что приводит к диссоциации репрессора от ДНК, и запускает синтез соответствующего продукта.

2) Примером использования пептидного сигнала для осуществления межклеточных взаимодействий может служить QS-система, которая контролирует синтез экзотоксинов у Staphylococcus aureus.

В этой системе белок AgrD синтезируется в виде предшественника, состоящего из 46 аминокислот, который в процессе экспорта белком AgrB превращается в пептид, состоящий из 8 аминокислот. Он распознается двухкомпонентной сенсорной киназой AgrC, которая передает сигнал внутрь клетки в процессе фосфорилирования регулятора ответа - AgrA. AgrA~P активирует транскрипцию целевых генов, стимулирует транскрипцию оперона agrB,D,С,А (положительная ауторегуляторная петля), и «запрещает» транскрипцию генов, кодирующих другие экзотоксины.

На основании различий в AgrD и его рецепторах штаммы S.aureus могут быть отнесены к нескольким группам. Олигопептиды, синтезируемые одной группой, индуцируют патогенность в этой группе и специфически подавляют системы Agr-вирулентности в других группах.

3) От плотности популяции зависит появление компетентности в поздней логарифмической фазе роста у Streptococcus pneumoniae.

Ген соmС кодирует предшественник, состоящий из 41 аминокислотного остатка. Далее он преобразуется в зрелый пептид, состоящий из 17 аминокислотных остатков в процессе взаимодействия с системой экспорта пептидов (АВС-системой), которую образуют продукты генов соmАВ. Пептид контактирует со своим рецептором на поверхности клетки – рецепторной гистидинкиназой, продуктом гена comD. Активированная гистидинкиназа фосфорилирует продукт гена соmЕ. По мере накопления клеток количество пептидных сигналов растёт и достигает в среде критического уровня. Соответственно увеличивается и количество фосфорилированного белка cоmЕ, который, начиная с определенной концентрации, связывается с промотором оперона comCDE, стимулируя его работу (положительная ауторегуляторная петля), активирует промотор оперона соmАВ (система экспорта белка из клетки), а также активирует оперон comX, который включает целую цепочку поздних генов компетентности; отвечающих за поздние стадии трансформации бактериальной клетки.

Proposed mechanism of transport for ABC exporters.

Proposed mechanism of transport for ABC importers.

ABC transporters are transmembrane proteins that utilize the energy of adenosine triphosphate (ATP) hydrolysis to carry out certain biological processes including translocation of various substrates across membranes and non-transport-related processes such as translation of RNA and DNA repair.

They transport a wide variety of substrates across extra- and intracellular membranes, including metabolic products, lipids and sterols, and drugs. Proteins are classified as ABC transporters based on the sequence and organization of their ATP-binding cassette (ABC) domain(s).

ABC transporters are involved in tumor resistance and a range of human diseases along with both bacterial (prokaryotic) and eukaryotic (including human) development of resistance to multiple drugs.

The common feature of all ABC transporters is that they consist of two distinct domains, the transmembrane domain (TMD) and the nucleotide-binding domain (NBD).