En studie av lipid II transporteren FtsW og dets homolog RodA i Streptococcus pneumoniae

Abstract

I denne oppgaven har funksjonen til proteinene FtsW og RodA hos bakterien Streptococcus pneumoniae blitt undersøkt. FtsW i Escherichia coli har nylig blitt identifisert som en flippase som transporter cellevegg precursore over cellemembranen (Mohammadi et al., 2011). Genet ftsW er identifisert som et essensielt gen og lipid II er celleveggsprecursoren som FtsW transporterer over cellemembranen (Mohammadi et al., 2011, Thanassi et al., 2002). FtsW og RodA er homologe proteiner når det gjelder predikert proteinstruktur og proteinenes sekvens. Begge er integrert i cellemembranen og spiller en rolle i celledeling og cellevekst (Noirclerc-Savoye et al., 2003). Målet med denne studien var å undersøke om de to proteinene utfører den samme jobben hos Streptococcus pneumoniae som i Escherichia coli. Kunnskap om bakteriers celleveggsyntese er et område av mikrobiologien hvor det arbeides mye, men som fremdeles er ganske lite utforsket. Med de stadig økende problemene rundt antibiotika resistens hos mange bakterietyper er celleveggsyntese et viktig forskningsområde for fremtiden og kunnskap om syntese av cellevegg hos bakterier og de mekanismer og proteiner som er involvert vil kunne åpne opp for utviklingen av nye antimikrobielle agenter. I dette arbeidet ble ftsW identifisert som et essensielt gen i S. pneumoniae. Det ble observert en hemming av veksten til S. pneumoniae når cellene ble depleted enten for FtsW eller RodA. Denne effekten var kraftigst for det essensielle proteinet FtsW. Mikroskopering av de depletede cellene avslørte to karakteristiske fenotyper. Den første var avlange celler som var mer enn 3 µm i diameter og den andre var sitronlignende celler som var oppsvulmet ved cellenes septum. Det ble ikke observert en karkteristisk fenotype for S. pneumoniae som vokste uten ekspresjon av rodA. Men veksten til cellene ble tydelig påvirket av mangel på dette proteinet. Resultater viste en tydelig effekt på sensitiviteten til S. pneumoniae overfor ulike antibiotika når uttrykket av RodA ble endret. Det var en gradvis økning i sensitiviteten for antibiotikaene desto lavere transkripsjonen av genet rodA var. Proteinet som det essensielle genet ftsW koder for (FtsW) deltar i celleveggsyntesen i S. pneumoniae. Mangel på det homologe proteinet RodA påvirker også celleveksten til bakterien og fører til økt sensitivitet overfor ulike typer antibiotika. Antagelig deltar også RodA i celleveggsyntesen i S. pneumoniae.