Физико-биохимические свойства N-ацетилтрансферазы RimL гипертермофильной бактерии Thermus thermophilus

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.

1. Burckhardt 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.00090-19

2. 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.

3. 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.00020-15

4. Huang 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.2015.08.001

5. Johnson 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.0015801

6. Kazakov 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.01584-14

7. Ren 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.2017.04.001

8. Vetting 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