TetR

Las proteínas represoras Tet (también conocidas como TetR ) son proteínas que desempeñan un papel importante a la hora de conferir resistencia a los antibióticos a amplias categorías de especies bacterianas .

La tetraciclina (Tc) es una amplia familia de antibióticos a los que las bacterias han desarrollado resistencia. La Tc normalmente mata a las bacterias uniéndose al ribosoma bacteriano e interrumpiendo la síntesis de proteínas. La expresión de los genes de resistencia a la Tc está regulada por el represor TetR. TetR reprime la expresión de TetA, una proteína de membrana que expulsa sustancias tóxicas para las bacterias, como la Tc, al unirse al operador tetA . ^{[ 1 ]} En las bacterias resistentes a la Tc, TetA expulsará la Tc antes de que pueda unirse al ribosoma, ya que la acción represora de TetR sobre TetA se ve interrumpida por la unión de la Tc a TetR. ^{[ 1 ]} Por lo tanto, TetR podría desempeñar un papel importante para ayudar a los científicos a comprender mejor los mecanismos de resistencia a los antibióticos y cómo tratar las bacterias resistentes a los antibióticos. TetR es una de las muchas proteínas de la familia de proteínas TetR , que recibe este nombre porque TetR es el miembro mejor caracterizado. ^{[ 2 ]}

TetR se utiliza en redes reguladoras de genes diseñadas artificialmente debido a su capacidad para la regulación precisa de promotores . En ausencia de Tc o análogos como ATc , la expresión basal de los promotores regulados por TetR es baja, pero la expresión aumenta bruscamente en presencia incluso de una cantidad mínima de Tc. El gen tetA también está presente en el vector de clonación de E. coli pBR322 , ampliamente utilizado , donde a menudo se le denomina por el nombre de su fenotipo de resistencia a la tetraciclina, Tet ^R , que no debe confundirse con TetR. ^{[ 3 ]}

TetR funciona como un homodímero . ^{[ 1 ]} Cada monómero consta de diez hélices alfa conectadas por bucles y giros. La estructura general de TetR se puede dividir en dos dominios de unión al ADN (uno por monómero) y un núcleo regulador, que es responsable del reconocimiento de la tetraciclina y la dimerización. TetR se dimeriza mediante contactos hidrofóbicos dentro del núcleo regulador. Hay una cavidad de unión para la tetraciclina en las hélices externas del dominio regulador. Cuando la tetraciclina se une a esta cavidad, provoca un cambio conformacional que afecta al dominio de unión al ADN, de modo que TetR ya no puede unirse al ADN. Como resultado, se expresan TetA y TetR. Todavía existe cierto debate en el campo sobre si los derivados de la tetraciclina por sí solos pueden causar este cambio conformacional o si la tetraciclina debe estar en complejo con magnesio para unirse a TetR. ^{[ 4 ]} (TetR normalmente se une a complejos de tetraciclina-Mg ²⁺ dentro de las bacterias, pero se ha observado in vitro la unión de TetR a la tetraciclina sola).

Los dominios de unión al ADN de TetR reconocen una secuencia palindrómica de 15 pares de bases del Tet.Un operador. ^{[ 1 ] [ 5 ]} Estos dominios consisten principalmente en un motivo hélice-giro-hélice (HTH) que es común en los miembros de la familia de proteínas TetR (ver más abajo). Sin embargo, también se ha demostrado que los residuos N-terminales que preceden a este motivo son importantes para la unión al ADN. ^{[ 6 ]} Aunque estos residuos no contactan directamente con el ADN, se empaquetan contra el HTH y este empaquetamiento es esencial para la unión. Los motivos HTH tienen principalmente interacciones hidrofóbicas con los surcos mayores del ADN diana. ^{[ 1 ]} La unión de TetR a su secuencia de ADN diana provoca cambios tanto en el ADN como en TetR. ^{[ 7 ]} TetR provoca el ensanchamiento de los surcos mayores, así como el acodamiento del ADN; una hélice del motivo HTH de TetR adopta un giro helicoidal 3 ₁₀ como resultado de interacciones complejas con el ADN.

En junio de 2005, esta familia de proteínas contaba con aproximadamente 2353 miembros que actúan como reguladores transcripcionales. ^{[ 1 ]} (Los reguladores transcripcionales controlan la expresión génica). Estas proteínas contienen un motivo hélice-giro-hélice (HTH) que constituye el dominio de unión al ADN. La segunda hélice se considera la más importante para la especificidad de la secuencia de ADN y suele reconocer ácidos nucleicos en el surco mayor de la doble hélice. ^{[ 7 ]} En la mayoría de los miembros de la familia, este motivo se encuentra en el extremo N-terminal de la proteína y está altamente conservado. ^{[ 1 ]} La alta conservación del motivo HTH no se observa en los demás dominios de la proteína. Las diferencias observadas en estos otros dominios reguladores probablemente se deban a diferencias en las moléculas que detecta cada miembro de la familia.

Los miembros de la familia de proteínas TetR son principalmente represores transcripcionales, lo que significa que impiden la expresión de ciertos genes a nivel del ADN. Estas proteínas pueden actuar sobre genes con diversas funciones, como la resistencia a antibióticos, la biosíntesis y el metabolismo, la patogénesis bacteriana y la respuesta al estrés celular.

• Activación transcripcional controlada por tetraciclina

• Regulación de la resistencia a los antibióticos