Biofysische en structurele karakterisatie van bacteriële toxine/antitoxine-systemen.

Projectdetails

!!Description

Doelstellingen Toxine/antitoxinesystemen omvatten een aantal eiwitten met interessante eigenschappen en vele subtiele interacties tussen toxine, antitoxine, doelwitten en DNA. De studie van de labiele antitoxines kan inzicht geven in de eigenschappen van eiwitten die in fysiologische omstandigheden ontvouwen zijn en in deze toestand hun rol vervullen. De interactie tussen toxine en doelwit geeft inzicht in essentiële systemen van het bacteriële metabolisme. De werking van CcdB is bijvoorbeeld gelijkaardig aan die van quinolone-antibiotica, maar het eiwit bindt op een andere site van het gyrase en zou dus aan de basis van een nieuwe klasse antibiotica kunnen liggen. Er zijn tevens aanwijzingen dat TAsystemen een rol spelen in multidrug-resistentie bij pathogene organismen. Dochtercel met plasmide Antitoxine Toxine Oorsprong van replicatie Functionele genen van het plasmide Degradatie Complex met inactief toxine TAmodule Doelwit actief + Doelwit uitgeschakeld - Dochtercel zonder plasmide Groeivertraging en celdood Deling Deling Autoregulatie Doelwit actief + Concrete doelstellingen op korte termijn zijn: * Karakterisering van de binding van DNA door het antitoxine MazE. MazE heeft een modulaire structuur met een Cterminaal domein dat met het toxine MazF interageert, en een N-terminaal domein dat instaat voor de dimerisatie van het eiwit en de DNA-binding. Drie MazE-dimeren binden op drie aangrenzende DNA-sites in een gebied van ongeveer 45 baseparen. De afzonderlijke sites A, B en C en de combinaties AB en BC zullen geproduceerd worden door samenvoegen van complementaire synthetische oligonucleotiden. De binding van MazE op deze fragmenten zal gemeten worden om de sterkte van de individuele interacties te bepalen en mogelijke coöperativiteit tussen de sites vast te stellen. * Analyse van de compatibiliteit tussen verschillende systemen (chromosomaal/plasmide; E. coli/Vibrio). Deze analyse zal meer inzicht verschaffen over de evolutie van deze systemen en kan tevens waardevolle informatie geven over de haalbaarheid van de ontwikkeling van nieuwe antibiotica (drug design) en het te verwachten bereik aan soorten dat door deze antibiotica getroffen kan worden. Ook zal vastgesteld worden of er communicatie of interferentie tussen chromosoom- en plasmide-modules in eenzelfde cel optreedt. Het chromosomale toxine CcdBVf van Vibrio fisheri is reeds gezuiverd, en vertoont zeer gunstige eigenschappen voor kristallografische en calorimetrische studies. Op langere termijn worden de volgende doelstellingen nagestreefd: * Kristallisatie van een antitoxine/DNA-complex. De kristalstructuur van een complex tussen een antitoxine en een relevant fragment van het operator-DNA zou inzicht verschaffen in de regulatiemechanismen van TA-modules. De ervaring leert dat het kristalliseren van eiwit/DNA-complexen vaak grote uitdagingen stelt, maar een combinatie van modellering op basis van gekende structuren met de resultaten van de eerder vermelde bindingsstudies moet het mogelijk maken om het juiste DNA-fragment te identificeren.
AcroniemFWOTM402
StatusGeëindigd
Effectieve start/einddatum1/10/0630/09/12

Flemish discipline codes in use since 2023

  • Biological sciences

Vingerafdruk

Verken de onderzoeksgebieden die bij dit project aan de orde zijn gekomen. Deze labels worden gegenereerd op basis van de onderliggende prijzen/beurzen. Samen vormen ze een unieke vingerafdruk.