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| LexA DNA結合ドメイン | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 レクサS119A変異体 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | LexA_DNA_bind | ||||||||
| パム | PF01726 | ||||||||
| ファム一族 | CL0123 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1leb / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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LexAリプレッサーまたはLexA（X線感受性Aの遺伝子座）[1]は、主にエラーを起こしやすいDNAポリメラーゼ、DNA修復酵素、細胞分裂阻害剤をコードするSOS応答遺伝子を抑制する転写リプレッサー（EC 3.4.21.88）です。[2] LexAはRecAと事実上2成分制御システムを形成し、停止した複製フォークでDNA損傷を感知してモノフィラメントを形成し、LexAに結合してLexA自身を切断する活性構造を獲得します。このプロセスは自己タンパク質分解と呼ばれます。 [ 1]
LexAポリペプチドには、 DNA結合ドメインと二量体化ドメインの2つのドメインが含まれています。 [3]二量体化ドメインは他のLexAポリペプチドと結合してダンベル型の二量体を形成します。DNA結合ドメインはヘリックスターンヘリックスDNA結合モチーフの変異体であり、[4]通常はタンパク質のN末端に位置します。 [1]このドメインは、DNA損傷が自己タンパク質分解を刺激するまで、SOS応答遺伝子の上流のSOSボックスに結合します。[3]
臨床的意義
DNA 損傷は、抗生物質、バクテリオファージ、紫外線の作用によって引き起こされることがあります。[2]臨床的に興味深い可能性があるのは、シプロフロキサシンなどの抗生物質による SOS 応答の誘導です。細菌はDNA 複製にDNA ジャイレースやトポイソメラーゼ IVなどのトポイソメラーゼを必要とします。シプロフロキサシンなどの抗生物質は、ジャイレース–DNA 複合体に付着することでこれらの分子の作用を防ぎ、複製フォークの停止と SOS 応答の誘導につながります。SOS 応答下でのエラーを起こしやすいポリメラーゼの発現は、細菌の基本的な突然変異率を高めます。突然変異は細胞にとって致命的であることが多いですが、生存率を高めることもできます。トポイソメラーゼの特定のケースでは、一部の細菌はアミノ酸の 1 つを突然変異させているため、シプロフロキサシンはトポイソメラーゼと弱い結合しか形成できません。これは細菌が抗生物質耐性を獲得するために使用する方法の 1 つです。したがって、シプロフロキサシン治療は、細菌をシプロフロキサシンに耐性にする可能性のある突然変異の発生につながる可能性があります。さらに、シプロフロキサシンは、SOS 応答を介して毒性因子[5]と抗生物質耐性決定因子[6]の拡散、およびインテグロンインテグラーゼの活性化[7]を誘導し、細菌による抗生物質耐性の獲得と拡散の可能性を高める可能性があることも示されています。[2]
LexAタンパク質分解障害はシプロフロキサシン耐性を妨げることが示されています。[8]これにより、キノロンと、直接またはRecAを介してLexAの作用を阻害することを目的とした戦略を組み合わせた併用療法の可能性が生まれます。
参考文献
- ^ abc Butala M, Žgur-Bertok D, Busby SJ (2009年1月). 「細菌性LexA転写抑制因子」.細胞および分子生命科学. 66 (1): 82– 93. doi :10.1007/s00018-008-8378-6. PMC 11131485. PMID 18726173. S2CID 29537019 .
- ^ abc Erill I、Campoy S、Barbé J (2007 年 11 月)。「長年にわたる苦悩: 細菌の SOS 応答に関する進化論的視点」FEMS 微生物学レビュー。31 (6): 637– 656。doi :10.1111/ j.1574-6976.2007.00082.x。PMID 17883408 。
- ^ ab Henkin TM、Peters JE (2020)。「DNA修復と変異誘発」。スナイダーとチャンプネス細菌の分子遺伝学（第5版）。ホーボーケン、ニュージャージー：ワシントンDC：ジョン・ワイリー＆サンズ社。ISBN 9781555819750。
- ^ Fogh RH、Ottleben G、Rüterjans H、Schnarr M、Boelens R、Kaptein R (1994 年 9 月)。「1H NMR 分光法で決定した LexA リプレッサー DNA 結合ドメインの溶液構造」。EMBOジャーナル。13 ( 17 ) : 3936– 3944。doi :10.1002/ j.1460-2075.1994.tb06709.x。PMC 395313。PMID 8076591。
- ^ ウベダ C、マイケス E、クネヒト E、ラサ I、ノビック RP、ペナデス JR (2005 年 5 月)。 「抗生物質誘発性 SOS 応答は、ブドウ球菌における病原性島にコードされた病原性因子の水平伝播を促進します。」分子微生物学。56 (3): 836–844 .土井: 10.1111/j.1365-2958.2005.04584.x。PMID 15819636。
- ^ Beaber JW 、Hochhut B、Waldor MK (2004 年 1 月)。「SOS 応答は抗生物質耐性遺伝子の水平伝播を促進する」。Nature . 427 ( 6969): 72– 74。Bibcode : 2004Natur.427...72B。doi : 10.1038/nature02241。PMID 14688795。S2CID 4300746。
- ^ Guerin E、Cambray G、Sanchez-Alberola N、Campoy S、Erill I、Da Re S、他。 (2009 年 5 月)。 「SOS応答はインテグロンの組換えを制御する」。科学。324 (5930): 1034。ビブコード:2009Sci...324.1034G。土井：10.1126/science.1172914。PMID 19460999。S2CID 42334786 。
- ^ Cirz RT、Chin JK、Andes DR、de Crécy-Lagard V、Craig WA、Romesberg FE (2005 年 6 月)。「突然変異の抑制と抗生物質耐性の進化への対抗」。PLOS Biology。3 ( 6 ) : e176。doi : 10.1371 / journal.pbio.0030176。PMC 1088971。PMID 15869329。
