Abstract
Streptomycetes have to cope with fluctuating nitrogen conditions in soil. Key enzymes in nitrogen metabolism in streptomycetes are the two glutamine synthetases (GSs), GlnA and GlnII. We demonstrated that GlnA3 and GlnA4, proteins previously annotated as GSs, are involved in utilization and detoxification of polyamines and ethanolamine. Homologs of these enzymes are present in pathogenic Actinobacteria and are promising drug targets. We designed a novel strategy for development of anti-tubercular antibiotics based on the inhibition of GlnA3.
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Hodgson DA (2000) Primary metabolism and its control in Streptomycetes. Adv Microbial Physiol 42: 47–238
Krysenko S, Matthews A, Okoniewski N et al. (2019) Initial metabolic step of a novel ethanolamine utilization pathway and its regulation in Streptomyces coelicolor M145. mBio 10: e00326–19
Krysenko S (2018) Characterization of polyamine and ethanolamine utilization pathways in Streptomyces coelicolor M145. Dissertation. Eberhard-Karls-Universität-Tübingen.
Krysenko S, Matthews A, Busche T et al. (2021) Poly- and monoamine metabolism in Streptomyces coelicolor: the new role of glutamine synthetase-like enzymes in the survival under environmental stress. Microb Physiol 1–15
Krysenko S, Okoniewski N, Kulik A et al. (2017) Gammaglutamylpolyamine synthetase GlnA3 is involved in the first step of polyamine degradation pathway in Streptomyces coelicolor M145. Front Microbiol 8: 726
Kusano T, Suzuki H (Hrsg.) (2015) Polyamines: A universal molecular nexus for growth, survival, and specialized metabolism. Springer-Verlag, Tokyo
Lacombe-Harvey MÈ, Brzezinski R, Beaulieu C (2018) Chitinolytic functions in actinobacteria: ecology, enzymes, and evolution. Appl Microbiol Biotechnol 102: 7219–7230
Merrick MJ, Edwards RA (1995) Nitrogen control in bacteria. Microbiol Rev 59: 604–622
Reuther J, Wohlleben W (2007) Nitrogen metabolism in Streptomyces coelicolor: transcriptional and posttranslational regulation. J Mol Microbiol Biotechnol 12: 139–146
Rexer HU, Schäberle T, Wohlleben W, Engels A (2006) Investigation of the functional properties and regulation of three glutamine synthetase-like genes in Streptomyces coelicolor A3 (2). Arch Microbiol 186: 447–458
Sohlenkamp C, Geiger O (2016) Bacterial membrane lipids: diversity in structures and pathways. FEMS Microbiol Rev 40: 133–159
Walters DR (2000) Polyamines in plant-microbe interactions. Physiol Mol Plant Pathol 57: 137–146
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Danksagung
Die Autoren bedanken sich bei Agnieszka Bera, Nicole Okoniewski, Arne Matthews und Andreas Kulik für die langjährige und produktive Zusammenarbeit. Diese Arbeiten wurden vom DFG-Graduiertenkolleg GRK1708 (I und II) „Molekulare Grundlagen bakterieller Überlebensstrategien“ unterstützt sowie durch das BMBF, Fördermaßnahme „Targetvalidierung für die pharmazeutische Wirkstoffentwicklung“, Projekt GPS-TBT (FKZ: 16 GW0183K) und Projekt GSS-TUBTAR (FKZ: 16 GW0253K).
Sergii Krysenko 2011 Bachelor in Biologie, Kiew-Mohyla Akademie, Ukraine. 2015 Master in Biologie, TU Dresden, Institut für Genetik. 2015–2018 Promotion in Biologie, Mikrobiologie/Biotechnologie, Universität Tübingen. 2018–2020 Postdoc, Universität Tübingen. Seit 2020 Gruppenleiter, Interfakultäres Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin Tübingen (IMIT).
Wolfgang Wohlleben 1974–1977 Promotion in Physik, Universität Erlangen. 1977–1979 Postdoc am Institut Mikrobiologie/Biochemie, Universität Erlangen. 1980–1992 Gruppenleiter am Lehrstuhl Genetik, Universität Bielefeld. 1992–1994 Professor, Universität des Saarlands. 1994–2019 Professor am Lehrstuhl Mikrobiologie/Biotechnologie der Universität Tübingen. Seit 2019 Senior-Professor der Universität Tübingen.
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Krysenko, S., Wohlleben, W. Überlebenswichtig: Glutaminsynthetasehomologe Proteine in Streptomyceten. Biospektrum 28, 23–26 (2022). https://doi.org/10.1007/s12268-022-1685-x
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