Untitled

Abstract

Ornithine decarboxylase (ODC), the key enzyme of polyamine biosynthesis was highly purified from the thermophilic bacterium Thermus thermophilus. The enzyme preparation showed a single band on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, a pH optimum of 7.5 and a temperature optimum at 60 degrees C. The native enzyme which is phosphorylated could, upon treatment with alkaline phosphatase, lose all activity. The inactive form could be reversibly activated by nucleotides in the order of NTP>NDP>NMP. When physiological polyamines were added to the purified enzyme in vitro, spermine or spermidine activated ODC by 140 or 40%, respectively, while putrescine caused a small inhibition. The basic amino acids lysine and arginine were competitive inhibitors of ODC, while histidine did not affect the enzyme activity. Among the phosphoamino acids tested, phosphoserine was the most effective activator of purified ODC. Polyamines added at high concentration to the medium resulted in a delay or in a complete inhibition of the growth of T. thermophilus, and in a decrease of the specific activity of ornithine decarboxylase. The decrease of ODC activity resulted from the appearance of a non-competitive inhibitor of ODC, the antizyme (Az). The T. thermophilus antizyme was purified by an ODC-Sepharose affinity column chromatography, as well as by immunoprecipitation using antibodies raised against the E. coli antizyme. The antizyme of E. coli inhibited the ODC of T. thermophilus, and vice versa. The fragment of amino acids 56-292 of the E. coli antizyme, produced as a fusion protein of glutathione S-transferase, did not inhibit the ODC of E. coli or T. thermophilus.

Ρύθμιση Της Βιοσύνθεσης Των Πολυαμινών Και Μεταβολικός Έλεγχος Του Συστήματος Μεταφοράς Σήματος Δύο Συστατικών

“…Έχει βρεθεί επίσης ότι η ODC του E. coli (Αναγνωστόπουλος, 1995;Anagnostopoulos and Kyriakidis, 1996), του Tetrahymena pyriformis (Λουγκοβόη, 1989) και του ευβακτηρίου Thermus thermophilus (Pantazaki et al, 1999) ρυθµίζεται µε φωσφορυλίωση/αποφωσφορυλίωση µε τη φωσφορυλιωµένη µορφή να είναι ενεργή και την αποφωσφορυλιωµένη ανενεργή σε όλες τις περιπτώσεις.…”

“…Σήµερα, η ύπαρξη του Az έχει πιστοποιηθεί σε πολλούς τύπους κυττάρων, όπως σε φυσιολογικούς και µετασχηµατισµένους ινοβλάστες αρουραίων (Bethell and Pegg, 1979), σε κύτταρα από έµβρυα όρνιθας (Pegg et al, 1978;Grillo et al, 1980), σε κύτταρα θυρεοειδούς αδένα αρουραίων (Friedman et al, 1977), σε κύτταρα HeLa (Branca and Herbst, 1980), στο Physarum polycephalum (Mitchell et al, 1978), σε φυτά (Kyriakidis, 1983a, b), σε E. coli (Kyriakidis et al, 1978;Heller et al, 1983a;Heller et al, 1983b) και στο ευβακτήριο T. thermophilus (Pantazaki et al, 1999).…”

Μελέτη του συστήματος μεταφοράς σήματος δύο συστατικών AtoS-AtoC και η συμβολή του στη ρύθμιση κυτταρικών λειτουργιών μικροοργανισμών

“…Η µετα-µεταφραστική ρύθµιση της ODC µπορεί να επιτευχθεί µε φωσφορυλίωση-αποφωσφορυλίωση της πρωτεΐνης. Έχει βρεθεί ότι η ODC στα βακτήρια E. coli (Aναγνωστόπουλος, 1995;Anagnostopoulos and Kyriakidis, 1996), Τetrahymena pyriformis (Λουγκοβόη, 1989) και Τhermus thermophilus (Pantazaki et al, 1999) ρυθµίζεται µε φωσφορυλίωση-αποφωσφορυλίωση µε την φωσφορυλιωµένη µορφή να είναι ενεργή και την αποφωσφορυλιωµένη ανενεργή σε όλες τις περιπτώσεις. Επιπλέον, στα πλαίσια της µετα-µεταφραστικής ρύθµισης της ODC, θα περιγραφεί αναλυτικά παρακάτω η αλληλεπίδρασή της µε ένα µη συναγωνιστικό πρωτεϊνικό αναστολέα, το αντιένζυµο (Ηeller et al, 1976;Fong et al, 1976;Hayashi and Canellakis, 1989).…”

“…Μέχρι σήµερα, η ύπαρξη του αντιενζύµου έχει πιστοποιηθεί σε πολλούς τύπους κυττάρων διαφόρων οργανισµών, όπως σε φυσιολογικούς και µετασχηµατισµένους ινοβλάστες αρουραίων (Bethell and Pegg, 1979), σε κύτταρα από έµβρυα όρνιθας (Pegg et al, 1978;Grillo et al, 1980), σε κύτταρα θυρεοειδούς αδένα αρουραίων (Friedman et al, 1977), σε κύτταρα HeLa (Branca and Herbst, 1980), στο Physarum polycephalum (Mitchell et al, 1978), σε φυτά (Kyriakidis et al, 1983a, b), στην E. coli Heller et al, 1983a, b) και στο ευβακτήριο T. thermophilus (Pantazaki et al, 1999). Αναλύσεις βάσεων δεδοµένων έχουν αποκαλύψει ότι τα αντιένζυµα αποτελούν µια µεγάλη οικογένεια συντηρηµένων οµολόγων (Coffino, 2000).…”

Σύστημα μεταφοράς σήματος δύο συστατικών AtoS-AtoC σε μικροοργανισμούς - ρύθμιση μεταγραφής του atoDAEB οπερονίου

“…Μέχρι σήμερα, η ύπαρξη του Az έχει πιστοποιηθεί σε πολλούς τύπους κυττάρων διαφόρων οργανισμών, όπως σε φυσιολογικούς και μετασχηματισμένους ινοβλάστες αρουραίων (Bethell & Pegg, 1979), σε κύτταρα από έμβρυα όρνιθας (Pegg et al, 1978;Grillo et al, 1980), σε κύτταρα θυρεοειδούς αδένα αρουραίων (Friedman et al, 1977), σε κύτταρα HeLa (Branca & Herbst, 1980), στο Physarum polycephalum (Mitchell et al, 1978), σε φυτά (Kyriakidis et al, 1983), σε E. coli (Kyriakidis et al, 1978;Heller et al, 1983a;Heller et al, 1983b) και στο ευβακτήριο T. thermophilus (Pantazaki et al, 1999).…”