Regulación del metabolismo en Streptomyces: Control por ArgR

Abstract

El metabolismo de arginina está reprimido por producto final en distintas bacterias, tanto Gram positivas como Gram negativas. Este efecto está mediado por ArgR, una proteína hexamérica que reprime los genes de biosíntesis de arginina utilizando L-arginina como corepresor. Esto ocurre en organismos como Escherichia coli, Pseudomonas, Bacillus subtilis, Lactococcus, Corynebacterium, etc. También es así en las distintas especies de Streptomyces. Dicha regulación se lleva a cabo mediante la unión de ArgR a las cajas ARG, constituidas por una secuencia palindrómica de 20 pb. La comparación transcriptómica mediante micromatrices llevada a cabo entre Streptomyces coelicolor M145 y su mutante S. coelicolor ¿argR en medio MG dio como resultado una transcripción diferencial de 1544 genes cuando se utiliza un valor p<0,01. En muchos casos el efecto se debe a la unión directa de ArgR a cajas ARG, pero a veces es indirecto a través de la regulación de la expresión de reguladores, factores sigma y anti-sigma. Los resultados indican que ArgR regula el metabolismo de arginina y otros aminoácidos, de purinas y pirimidinas y afecta al metabolismo del nitrógeno, a la producción de antibióticos (undecilprodigiosina y actinorrodina). La ausencia de ArgR también disminuye los niveles de los transcritos de las agrupaciones génicas para el poliquétido de tipo I CPK y el antibiótico dependiente de calcio CDA. ArgR afecta a la expresión de genes que codifican distintas proteínas de secreción y proteínas de membrana, genes implicados en la formación de estructuras celulares, morfología y esporulación. Afecta a la expresión de múltiples sistemas de dos componentes y transportadores ABC, a la síntesis de coenzimas, y a muchos genes implicados en la producción y conversión de energía, el transporte y metabolismo de carbohidratos y lípidos, entre otras funciones.