scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-20-3-47-51scbmt-1602Research ArticleМЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS AND TECHNOLOGIES OF BIOMEDICAL RESEARCHФизико-биохимические свойства N-ацетилтрансферазы RimL гипертермофильной бактерии Thermus thermophilusPhysical and Biochemical Properties of N-Acetyl Transferase RimL of the Hyperthermophilic Bacteria Thermus thermophilusТрунилинаМ. В.TrunilinaM. V.

Трунилина Мария Викторовна

142290, Московская обл., Пущино, пр-кт Науки, 3

Maria V. Trunilina

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

masha.trunilina@mail.ruВологжанниковаА. А.VologzhannikovaA. A.

Вологжанникова Алиса Андреевна, к.б.н.

142290, Московская обл., Пущино, пр-кт Науки, 3

Alisa A. Vologzhannikova, Cand. Sci. (Biol.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

lisiks.av@gmail.comКудряшовТ. А.KudryashovT. A.

Кудряшов Тимофей Андреевич

142290, Московская обл., Пущино, пр-кт Науки, 3

Timofey A. Kudryashov

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

kudryashovtimm@gmail.comЛоктюшовЕ. В.LoktyushovE. V.

Локтюшов Евгений Владимирович

142290, Московская обл., Пущино, пр-кт Науки, 3

Eugene V. Loktyushov

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

zhenyaloktushov@gmail.comБыковВ. В.BykovV. V.

Быков Вячеслав Владимирович

142290, Московская обл., Пущино, пр-кт Науки, 3

Vyacheslav V. Bykov

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

naggilan88@gmail.comСоколовА. С.SokolovA. S.

Соколов Андрей Сергеевич, к.б.н.

142290, Московская обл., Пущино, пр-кт Науки, 3

Andrey S. Sokolov, Cand. Sci. (Biol.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

212sok@gmail.comЛаптеваЮ. С.LaptevaYu. S.

Лаптева Юлия Сергеевна, к.б.н.

142290, Московская обл., Пущино, пр-кт Науки, 3

Yulia S. Lapteva, Cand. Sci. (Biol.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

yulia.s.lapteva@gmail.comИнститут биологического приборостроения ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»РоссияInstitute of Biological Instrumentation of the Federal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences”Russian Federation2024111120242034751Copyright © Трунилина М.В., Вологжанникова А.А., Кудряшов Т.А., Локтюшов Е.В., Быков В.В., Соколов А.С., Лаптева Ю.С., 20242024Трунилина М.В., Вологжанникова А.А., Кудряшов Т.А., Локтюшов Е.В., Быков В.В., Соколов А.С., Лаптева Ю.С.Trunilina M.V., Vologzhannikova A.A., Kudryashov T.A., Loktyushov E.V., Bykov V.V., Sokolov A.S., Lapteva Y.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1602

N-концевые ацетилтрансферазы (NAT) бактерий участвуют в биосинтезе/деградации антибиотиков. Фермент RimL из E. coli обеспечивает ей резистентность к антибиотику микроцину С. На сегодняшний день хорошо изучены NAT патогенных бактерий, однако отсутствуют данные о NAT термофильных бактерий. Целью работы является исследование физико-химических свойств и специфичности новой NAT — RimL из Thermus thermophilus. Нами клонирована ОРС RimL (TTHA1799) и разработана методика очистки фермента. Методом собственной флуоресценции белка исследована стабильность RimL к pH, высоким температурам и денатурирующим агентам. Нами получен термофильный фермент, который может применяться в биотехнологии для ацетилирования белков и пептидов в нестандартных условиях.

Bacterial N-terminal acetyltransferases (NATs) are involved in the biosynthesis/degradation of antibiotics. The RimL enzyme from E. coli provides it with resistance to the antibiotic microcin C. To date, the NATs of pathogenic bacteria have been well studied, but there is no data on the NATs of thermophilic bacteria. The purpose of the work is to study the physicochemical properties and specificity of a new NAT — RimL from Thermus thermophilus. We cloned the RimL ORF (TTHA1799) and developed a method for purifying the enzyme. The stability of RimL to pH, high temperatures and denaturing agents was studied using the protein intrinsic fluorescence method. We have obtained a thermophilic enzyme that can be used in biotechnology for the acetylation of proteins and peptides under non-standard conditions.

антибиотикорезистентностьмикроцин СN-ацетилтрансферазыGNAT-токсинантитоксинThermus thermophilusantibiotic resistancemicrocin CN-acetyltransferaseGNAT-toxin-antitoxinmicrocin CThermus thermophilusИсследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант № 23-24-00478.research was funded by a grant from the Russian Science Foundation, No. 23-24-00478.ReferencesBurckhardt R.M., Escalante-Semerena J.C. Smallmolecule acetylation by GCN5-related N-acetyltransferases in bacteria. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2020;84(2):e00090-19. DOI: 10.1128/MMBR.00090-19Burckhardt R.M., Escalante-Semerena J.C. Smallmolecule acetylation by GCN5-related N-acetyltransferases in bacteria. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2020;84(2):e00090-19. DOI: 10.1128/MMBR.00090-19Chen J., Li H., Wang T., Sun S., Liu J., Chen J. Production of N(alpha)-acetyl Talpha1-HSA through in vitro acetylation by RimJ. Oncotarget. 2017;8(56):95247–95255.Chen J., Li H., Wang T., Sun S., Liu J., Chen J. Production of N(alpha)-acetyl Talpha1-HSA through in vitro acetylation by RimJ. Oncotarget. 2017;8(56):95247–95255.Hentchel K.L., Escalante-Semerena J.C. Acylation of biomolecules in prokaryotes: A widespread strategy for the control of biological function and metabolic stress. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2015;79(3):321–346. DOI: 10.1128/MMBR.00020-15Hentchel K.L., Escalante-Semerena J.C. Acylation of biomolecules in prokaryotes: A widespread strategy for the control of biological function and metabolic stress. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2015;79(3):321–346. DOI: 10.1128/MMBR.00020-15Huang E., Yousef A.E. Biosynthesis of paenibacillin, a lantibiotic with N-terminal acetylation, by Paenibacillus polymyxa. Microbiol. Res. 2015;181:15– 21. DOI: 10.1016/j.micres.2015.08.001Huang E., Yousef A.E. Biosynthesis of paenibacillin, a lantibiotic with N-terminal acetylation, by Paenibacillus polymyxa. Microbiol. Res. 2015;181:15– 21. DOI: 10.1016/j.micres.2015.08.001Johnson M., Coulton A.T., Geeves M.A., Mulvihill D.P. Targeted amino-terminal acetylation of recombinant proteins in E. coli. PLoS One. 2010;5(12):e15801. DOI: 10.1371/journal.pone.0015801Johnson M., Coulton A.T., Geeves M.A., Mulvihill D.P. Targeted amino-terminal acetylation of recombinant proteins in E. coli. PLoS One. 2010;5(12):e15801. DOI: 10.1371/journal.pone.0015801Kazakov T., Kuznedelov K., Semenova E., Mukhamedyarov D., Datsenko K.A., Metlitskaya A., Vondenhoff G.H., Tikhonov A., Agarwal V., Nair S., Van Aerschot A., Severinov K. The RimL transacetylase provides resistance to translation inhibitor microcin C. J. Bacteriology. 2014;196(19):3377–3385. DOI: 10.1128/JB.01584-14Kazakov T., Kuznedelov K., Semenova E., Mukhamedyarov D., Datsenko K.A., Metlitskaya A., Vondenhoff G.H., Tikhonov A., Agarwal V., Nair S., Van Aerschot A., Severinov K. The RimL transacetylase provides resistance to translation inhibitor microcin C. J. Bacteriology. 2014;196(19):3377–3385. DOI: 10.1128/JB.01584-14Ren J., Sang Y., Lu J., Yao Y.F. Protein acetylation and its role in bacterial virulence. Trends Microbiol. 2017;25(9):768–779. DOI: 10.1016/j.tim.2017.04.001Ren J., Sang Y., Lu J., Yao Y.F. Protein acetylation and its role in bacterial virulence. Trends Microbiol. 2017;25(9):768–779. DOI: 10.1016/j.tim.2017.04.001Vetting M.W., de Carvalho L.P., Roderick S.L., Blanchard J.S. A novel dimeric structure of the RimL N-acetyltransferase from Salmonella typhimurium. J. Biol. Chem. 2005;280:22108–22114. DOI: 10.1074/jbc.M502401200Vetting M.W., de Carvalho L.P., Roderick S.L., Blanchard J.S. A novel dimeric structure of the RimL N-acetyltransferase from Salmonella typhimurium. J. Biol. Chem. 2005;280:22108–22114. DOI: 10.1074/jbc.M502401200

The authors declare that there are no conflicts of interest present.