Ингибирующее действие экзогенного кардиолипина на бактериальные ДНК-топоизомеразы I и II типа in vitro
Аннотация
Исследовано влияние «пустых» липосом, приготовленных из кардиолипина (липида, входящего в состав цитоплазматической мембраны бактерий и внутренней митохондриальной мембраны эукариот), на топоизомеразу I и ДНК-гиразу (топоизомераза II) из Escherichia coli in vitro. Установлено, что экзогенный кардиолипин ингибирует реакцию релаксации суперскрученной ДНК, катализируемую топоизомеразой I, и две реакции, катализируемые ДНК-гиразой: 1) релаксацию сверхспирализованной ДНК (в отсутствие АТФ), и 2) суперспирализацию релаксированной ДНК (в присутствии АТФ). Полученные результаты, наряду с ранее установленным нами бактерицидным действием кардиолипина на Mycobacterium tuberculosis и Escherichia coli, позволяют предположить, что топоизомеразы могут быть мишенями кардиолипина.
Ключевые слова
кардиолипин,
ингибирующее действие,
бактериальные ферменты,
топоизомераза I,
ДНК-гираза,
релаксированная ДНК,
суперскрученная ДНК
579.842.11
Об авторах
Ю. Л. Микулович
МИТХТ им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Г. М. Сорокоумова
МИТХТ им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
А. А. Селищева
МИТХТ им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
В. И. Швец
МИТХТ им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Список литературы
1. Drlica K., Zhao X. DNA gyrase, topoisomerase IV, and the 4-quinolones // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1997. V. 61. P. 377-392.
2. Bailly C. Topoisomerase I poisons and suppressors as anticancer drugs // Cur. Med. Chem. 2000. V. 7. P. 39-58.
3. Андреевская С.Н., Смирнова Т.Г., Жогина Ю.А. Смирнова Д.И, Микулович Ю.Л., Сорокоумова Г.М., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. Влияние экзогенного кардиолипина на рост и жизнеспособность Mycobacterium tuberculosis H37Rv in vitro // Доклады академии наук. 2010. Т. 434. № 5. С. 705-708.
4. Смирнова Т.Г., Микулович Ю.Л., Андреевская С.Н., Сорокоумова Г.М., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. Лизопроизводные кардиолипина подавляют жизнеспособность чувствительного и резистентного штаммов Mycobacterium tuberculosis // Биофарм. журн. 2011. Т. 3. № 2. С. 19-27.
5. Lewis R.N.A.H., McElhaney R.N. The physicochemical properties of cardiolipin bilayers and cardiolipin-containing lipid membranes // Biochim. Biophys. Acta. 2009. v. 1788. p. 2069-2079.
6. Wickner W., Kornberg A. A holoenzyme form of deoxyribonucleic acid polymerase III // J. Biol. Chem. 1974. V. 249. P. 6244-6249.
7. Arias-Cartin R., Grimaldi S., Pommier J., Lanciano P., Schaefer C., Arnoux P., Giordano G., Guigliarelli B., Magalon A. Cardiolipin-based respiratory complex activation in bacteria // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011. V. 108. P. 7781-7786.
8. Gold V.A.M., Robson A., Bao H., Romantsova Tatyana, Duong F., Collinson I. The action of cardiolipin on the bacterial translocon // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. V. 107. P. 10044-10049.
9. Charalambous K., Miller D., Curnow P., Booth P.J. Lipid bilayer composition influences small multidrug transporters // BMC Biochem. 2008. V. 9. P. 31-43.
10. Mileykovskaya E., Dowhan W. Visualization of phospholipid domains in Escherichia coli by using the cardiolipin-specific fluorescent dye 10-N-nonyl acridine orange // J. Bacteriol. 2000. V. 182. P. 1172-1175.
11. Sekimizu K. Interactions between DNA replication-related proteins and phospholipid vesicles in vitro // J. Chem. & Phys. Lipids. 1994. V. 73. P. 223-230.
12. Mileykovskaya E., Fishov I., Fu X., Corbin B.D., Margolin W., Dowhan W. Effects of phospholipid composition on MinD-membrane interactions in vitro and in vivo // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. P. 22193-22198.
13. Mizushima T., Natori S., Sekimizu K. Inhibition of Escherichia coli DNA topoisomerase I activity by phospholipids // Biochem. J. 1992. V. 285. P. 503-506.
14. Бугреев Д.В., Невинский Г.А. Структура и механизм действия ДНК-топоизомераз IА-типа // Успехи биол. химии. 2009. Т. 49. С.129-158.
15. Nagaraja V. Regulation of DNA topology in mycobacteria // Cur. Sci. 2004. V. 86. № 1. Р. 135-140.
16. Tamura H., Ikegami Y., Ono K., Sekimizu K., Andoh T. Acidic phospholipids directly inhibit DNA binding of mammalian DNA topoisomerase I // FEBS. 1990. V. 261. № 1. P. 151-154.
17. Tabary X., Moreau N., Dureuil C., Le Goffic F. Effect of DNA gyrase inhibitors pefloxacin, five other quinolones, novobiocin, and clorobiocin on Escherichia coli topoisomerase I // Antimicrob. Agents Chemother. 1987. V. 31. P. 1925-1928.
18. Сорокоумова Г.М., Андреевская С.М., Смирнова Т.Г., Петрова Е.Е., Жогина Ю.А., Калашникова Т.Ю., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. Влияние липосом различного липидного состава на рост Mycobacterium tuberculosis H37Rv in vitro // Бюлл. эксп. биол. и мед. 2009. Т. 148. № 11. С. 550-553.
19. Сорокоумова Г.М., Селищева А.А., Каплун А.П. Фосфолипиды. Методы их выделения, обнаружения и изучения физико-химических свойств липидных дисперсий в воде: учебн. пособие по биоорган. химии. - М.: ИПЦ МИТХТ, 2000. 68 с. 20. QIAGEN Plasmid Mini, Midi, Maxi, Mega, and Giga Kits for purification of ultrapure, transfection grade plasmid DNA. - QIAGEN® Plasmid Purification Handbook. 2005. 52 р.
Рецензия
Для цитирования:
Микулович Ю.Л., Сорокоумова Г.М., Селищева А.А., Швец В.И. Ингибирующее действие экзогенного кардиолипина на бактериальные ДНК-топоизомеразы I и II типа in vitro. Тонкие химические технологии. 2012;7(4):58-62.
For citation:
Mikulovich Yu.L., Sorokoumova G.М., Selishcheva А.А., Shvets V.I. Inhibitory action of exogenous cardiolipin on the bacterial type i and ii dna topoisomerases in vitro. Fine Chemical Technologies. 2012;7(4):58-62. (In Russ.)
Просмотров:
385
Послать статью по эл. почте 
