Unión de PhoP a promotores de genes regulados por fosfato en Streptomyces coelicolor: identificación de las cajas PHO.

Sola-Landa A¹, Rodríguez-García A¹, Franco-Domínguez E¹, y Martín JF^1,2.

¹Instituto de Biotecnología de León (INBIOTEC), Parque Científico de León, Av. Real, 1, 24006, León. ²Área de Microbiología. Fac. CC. Biológicas y Ambientales, Universidad de León, Campus de Vegazana, s/n, 24071, León.

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La biosíntesis de la mayoría de los metabolitos secundarios en las distintas bacterias está fuertemente reprimida por el fosfato inorgánico. En Streptomyces el control de los genes regulados por fosfato, tanto del metabolismo primario como secundario, está mediado por el sistema de dos componentes PhoR-PhoP (1). Los promotores de los genes pstS, phoRP y phoU acoplados al gen testigo xylE mostraron una alta sensibilidad a la regulación por fosfato. Mediante primer extension se determinó el origen de la transcripción de los tres genes, resultando el de phoRP como un transcrito sin región líder. La proteína reguladora de la respuesta PhoP se sobreexpresó en Escherichia coli y se purificó como una proteína de fusión GST-PhoP. Del mismo modo se obtuvo el dominio de unión a DNA (DBD, DNA-binding domain) de PhoP. Tanto PhoP como su dominio truncado DBD se unieron con alta afinidad a una región upstream de los promotores de los genes pstS y phoRP-phoU, próxima a la secuencia -35 de dichos promotores. Los ensayos de protección con DNasa I revelaron una zona protegida de 29 pb en la cadena codificante del promotor de pstS, incluyendo dos unidades repetidas directas de 11 pb. La misma técnica con la región promotora bidireccional phoRP-phoU mostró una secuencia protegida de 51 pb, incluyendo cuatro unidades repetidas directas, dos de las cuales presentan una alta semejanza con las secuencias protegidas en el promotor de pstS. Las cajas PHO se han identificado alineando las 6 unidades repetidas directas encontradas en estos promotores. Cada repetición directa se ajusta al consenso G(G/T)TCAYYYR(G/C)G (2).

1. Sola-Landa A, Moura RS, Martín JF. 2003. The two-component PhoR-PhoP system controls both primary metabolism and secondary metabolite biosynthesis in Streptomyces lividans. Proc Natl Acad Sci USA. 100:6133-6138.

2. Sola-Landa A, Rodríguez-García A, Franco-Domínguez E, Martín JF. 2005. Binding of PhoP to promoters of phosphate-regulated genes in Streptomyces coelicolor: identification of PHO boxes. Mol Microbiol. 56:1373-1385.