Серин-треониновые протеинкиназы грамположительных бактерий: классификация, генетическая структура и предполагаемые функции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат наук Захаревич, Наталья Владимировна

  • Захаревич, Наталья Владимировна
  • кандидат науккандидат наук
  • 2017, Москва
  • Специальность ВАК РФ03.02.07
  • Количество страниц 166
Захаревич, Наталья Владимировна. Серин-треониновые протеинкиназы грамположительных бактерий: классификация, генетическая структура и предполагаемые функции: дис. кандидат наук: 03.02.07 - Генетика. Москва. 2017. 166 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Захаревич, Наталья Владимировна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Распространение серин-треониновых протеинкиназ эукариотического типа у бактерий

1.2 Структура серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

1.3 Функции серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

1.4 Различные методы классификации серин-треониновых протеинкиназ

1.5 Происхождение, эволюция и распространение бифидобактерий: возможная роль сигнал-передающих систем в адаптации к различным экологическим нишам

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Штаммы бактерий и условия культивирования

2.2 Выделение ДНК и РНК из клеток бифидобактерий

2.3 Обратная транскрипция

2.4 Подбор праймеров и ПЦР

2.5 Процедуры молекулярного клонирования

2.6 Изучение экспрессии белков в клетках E. coli

2.7 Выделение и очистка белков

2.8 Автофосфорилирование киназ

2.9 Геномы грамположительных бактерий и их серин-треониновые протеинкиназы

2.10 Множественное выравнивание и филогенетический анализ серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

2.11 Моделирование белковых структур серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

2.12 Определение нуклеотидной последовательности геномов

2.13 Биоинформатический анализ серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий...43 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Классификация серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

3.1.1 Анализ последовательностей и структур серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

3.1.2 Создание и описание классификации

3.1.3 Сравнение результатов классификации с филогенетическим анализом серин-треониновых протеиникиназ грамположительных бактерий

3.1.4 Моделирование пространственной структуры серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

3.1.5 Поиск и сравнительный анализ серин-треониновых протеинкиназ из секвенированных геномов грамположительных бактерий (представителей родов Mycobacterium, Streptomyces и Bifidobacterium)

3.1.6 Возможности практического применения созданной классификации при разработке селективных ингибиторов протеинкиназ

3.2 Анализ серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий

3.2.1 Идентификация, характеристика и доменная организация серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий

3.2.2 Множественное выравнивание и анализ аминокислотных последовательностей серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий

3.2.3 Филогенетический анализ серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий

3.2.4 Расположение генов серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий на хромосомной карте

3.2.5 Ортологи генов серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий в геномах актинобактерий; предполагаемые функции серин-треониновых протеинкиназ бифидобактерий

3.2.6 Клонирование генов серин-треониновых протеинкиназ штамма B. longum B379M

3.2.7 Экспрессия генов серин-треониновых протеинкиназ штамма B. longum B379M в клетках E. coli

3.2.8 Экспрессия генов серин-треониновых протеинкиназ в клетках бифидобактерий

3.2.9 Изучение возможности автофосфорилирования для протеинкиназ Pkb2 и

Pkb5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Серин-треониновые протеинкиназы грамположительных бактерий: классификация, генетическая структура и предполагаемые функции»

ВВЕДЕНИЕ

Серин-треониновые протеинкиназы (СТПК) эукариотического типа являются одной из основных систем, участвующих в передаче сигналов у бактерий [Huang et al., 2015]. СТПК эукариотического типа, названные так за своё структурное сходство с протеинкиназами эукариот, у которых они были обнаружены первыми, ещё называют киназами «хэнковского типа», так как именно Hanks и соавторы, описали их доменную структуру (у эукариот) и выделили 12 консервативных субдоменов, характеризующихся различными консервативными мотивами и аминокислотными остатками [Hanks et al., 1988, 2003]. Стоит отметить, что эти субдомены характерны как для эукариотических, так и для бактериальных СТПК [Pereira et al., 2011].

На сегодняшний день полностью секвенировано огромное число бактериальных геномов (URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/browse/), и СТПК идентифицированы в большинстве из них [Pereira et al., 2011; Cousin et al., 2013]. СТПК встречаются у бактерий, ведущих различный образ жизни, и особенно широко СТПК представлены у грамположительных бактерий, в частности у актинобактерий: у патогенных и не патогенных представителей родов - Mycobacterium, Nocardia и др., у почвенных обитателей -представителей рода Streptomyces, и у представителей комменсальной микробиоты кишечника человека и других животных - род Bifidobacterium [Novakova et al., 2005; Av-Gay and Everett, 2000; Fiuza et al., 2008; Petrickova and Petricek, 2003; Rajagopal et al., 2003]. СТПК участвуют в регуляции многих аспектов жизнедеятельности бактерий, включая такие важные процессы как деление и рост клетки [Molle and Kremer, 2010; Ruggiero et al., 2012; Elizarov et al., 2000], образование биопленок [Hussain et al., 2006], ответ на окислительный стресс [Neu et al., 2002], формирование вирулентности [Av-Gay and Everett, 2000; Wiley et al., 2006; Danilenko et al., 2011] и многие другие [Pereira et al., 2011; Burnside and Rajagopal, 2012; Wright and Ulijasz, 2014].

Детально изучены и описаны СТПК патогенных микроорганизмов [Wright and Ulij asz, 2014]. Так, например большое количество работ посвящено исследованию СТПК M. tuberculosis [Alber, 2009; Av-Gay and Everett, 2000; Chao et al., 2010; Molle and Kremer, 2010]. О СТПК не патогенных, пробиотических бактерий, например таких как бифидобактерии, на момент начала нашего исследования ничего не было известно. В то же время бифидобактерии являются важнейшим компонентом человеческой микробиоты [Turroni et al., 2008]. Интерес к бифидобактериям обусловлен их ключевой ролью в функционировании желудочно-кишечной и других систем у здоровых людей [Ventura et al., 2009; Russell et al., 2011; Hidalgo-Cantabrana et

al., 2012], их пробиотическими свойствами и благотворным влиянием на здоровье человека [Marco et al., 2006].

В настоящее время, во многих работах, ингибиторы СТПК рассматриваются в качестве многообещающих антимикробных агентов [Bogoyevitch et al., 2005; Cheng and Force, 2010; Danilenko et al., 2011; Lougheed et al., 2011]. Но, такие антимикробные агенты, должны быть избирательны: они должны эффективно убивать болезнетворные бактерии и быть безвредными для человека и его комменсальной микробиоты. В связи с этим, исследование СТПК пробиотических бактерий, является важной и интересной задачей.

Несмотря на то, что СТПК имеют разную субстратную специфичность, регулируются различными низкомолекулярными соединениями и взаимодействуют с разными регуляторными белками, структура их каталитического домена имеет много общих черт [Гусев, 2000]. Каталитический домен большинства протеинкиназ (участок молекулы белка, обеспечивающий перенос фосфата с АТФ на белок) образован двумя долями, соединенными гибким шарниром. Верхняя N-концевая доля обеспечивает связывание АТФ, а нижняя С-концевая доля -связывание белкового субстрата. Катализ осуществляется при участии аминокислотных остатков, расположенных в шарнирном участке [Гусев, 2000].

Существуют различные классификации бактериальных СТПК. С-концевая часть СТПК, взаимодействующая с субстратом, довольно вариабельна, в связи с этим для классификации, как правило, используется более консервативная N-концевая часть киназы, взаимодействующая с АТФ. Чаще всего, для разделения киназ на группы проводится сравнительный анализ последовательностей каталитических доменов этих ферментов. Такой подход, имеет ряд ограничений. Более современные методы изучают аминокислотный состав сайта связывания АТФ, рассматривают его геометрические [Brakoulias and Jackson, 2004; Coleman and Sharp, 2010] и химические свойства [Naumann and Matter, 2002]. Все методы различаются областью своей применимости и вычислительной сложностью.

Даже рассматривая сайт связывания АТФ можно выделить более и менее консервативные участки, как функционально, так и структурно. Так, наименее информативными для классификации СТПК являются наиболее структурно и эволюционно консервативные области, например, остатки вовлеченные в передачу фосфата, а также области связывания фосфата и рибозы. В данной работе мы обратили своё внимание на область связывания аденина, которая являясь наиболее функционально консервативной частью киназы, одновременно представляет собой более структурно вариабельную область, по сравнению с вышеописанными участками киназ.

Цель работы:

Целью настоящей работы является разработка нового подхода для классификации серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий, а также идентификация и характеристика СТПК рода Bifidobacterium.

Задачи:

1. Разработка функциональной структурной классификации СТПК грамположительных бактерий, на основе анализа области связывания аденина.

2. Поиск и характеристика СТПК из секвенированных в лаборатории геномов грамположительных бактерий (роды Mycobacterium, Streptomyces и Bifidobacterium); сравнительный анализ идентифицированных СТПК с гомологами из белковой базы данных.

3. Идентификация и изучение структуры, локализации и предполагаемых функций СТПК бифидобактерий.

4. Изучение экспрессии и возможности автофосфорилирования у СТПК бифидобактерий. Научная новизна:

Проведена классификация СТПК грамположительных бактерий, в основе которой лежит анализ области связывания аденина. Идентифицированы, проанализированы и охарактеризованы шесть СТПК эукариотического типа у бифидобактерий (виды: B. adolescentis, B. angulatum, B. animalis subsp. lactis, B. asteroides, B. bifidum, B. breve, B. catenulatum, B. dentium, B. gallicum, B. longum, B. pseudocatenulatum, Bifidobacterium sp. 12_1_47BFAA), среди которых обнаружена видоспецифичная протеинкиназа (Pkb2), и уникальная протеинкиназа (Pkb4), характерная только для двух видов (B. longum и B. bifidum).

Практическая и теоретическая значимость:

В последнее время огромное внимание уделяется изучению кишечной микробиоты, играющей ключевую роль в поддержании общего гомеостаза организма и здоровья человека, а также участвующей в становлении и поддержании иммунитета. В связи с этим, становится все более актуальным вопрос воздействия вновь создаваемых антибиотиков на нормальную микрофлору желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Учитывая, что в последние годы активно разрабатываются противомикробные препараты, мишенью которых являются СТПК патогенных бактерий, возникает очевидное требование: отсутствия их воздействия на СТПК пробиотической составляющей микробиоты. Таким образом, разработка новой

функциональной классификации СТПК, а также углубленный анализ киназ пробиотических бактерий, в частности бифидобактерий, как ожидается, будут способствовать созданию оптимальных противомикробных агентов.

Методы исследования

Работа выполнена с использованием методов молекулярно-генетического, статистического и биоинформатического анализа.

Положения выносимые на защиту:

1. Разработанная классификация СТПК эукариотического типа грамположительных бактерий позволяет разбить киназы на группы, в соответствии с физико-химическими характеристиками области связывания аденина.

2. Бифидобактерии содержат в своём геноме шесть генов СТПК, четыре из которых консервативные (pkb1, pkb3, pkb5 и pkb6), один видоспецифичный (pkb2) и один ген (pkb4) уникальный, встречается только у видов B. longum и B. bifidum.

3. В клетках E. coli наблюдается экспрессия каталитических доменов всех шести генов СТПК штамма B. longum B379M.

4. В штамме B. longum B379M наблюдается экспрессия всех шести генов СТПК.

5. Видоспецифичная СТПК Pkb2 и консервативная СТПК Pkb5 обладают способностью к автофосфорилированию.

Апробация диссертации и публикации:

По теме диссертации автором опубликовано 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и в международных рецензируемых изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus. Основные результаты диссертационной работы были представлены на различных российских и международных конференциях, в том числе: на V Съезде Биохимиков России (Сочи-Дагомыс, октябрь 2016 г.), на 5-м Международном конгрессе Микробиом Человека (IHMC Congress, Люксембург, апрель 2015 г.), на 38-м конгрессе Федерации Европейских Биохимических Сообществ (38th FEBS Congress, Санкт-Петербург, июль 2013 г.), на 5-м Конгрессе Европейских Микробиологов 2013 (FEMS Microbiology Congress, Лейпциг, июль 2013 г.), на Международной конференции «Высокопроизводительное секвенирование в геномике» (Новосибирск, июль 2013 г.), на II Международной Научно-Практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицине: геномика, протеомика, биоинофрматика» (Новосибирск, ноябрь 2011 г.), на Международной конференции «Проблемы популяционной и общей генетики», посвящённой

памятной дате, 75-летию со дня рождения академика Ю.П. Алтухова (Москва, ноябрь 2011 г.), на Международной конференции «Moscow Conference on Computational Molecular Biology» (MCCMB'11, Москва, июль 2011 г.), на XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, апрель 2010 г.), на 2-й Интернациональном Конгрессе-Выставке Eurasia Bio-2010 по биотехнологии и биоэнергетике (Москва, апрель 2010 г.) и на Школе-конференции «Фундаментальная наука для биотехнологии и медицины-2010» (Москва, сентября 2010 г.).

Доклад по теме диссертации был представлен на ежегодном отчете аспирантов и соискателей ИОГен РАН 6 октября 2016 г. Апробация диссертационной работы была проведена 23 декабря 2016 г. на межлабораторном семинаре ИОГен РАН.

Список опубликованных работ по теме диссертации

В журналах рекомендованных ВАК и иностранных рецензируемых журналах:

1. Zakharevich N.V. Signatures of the ATP-binding pocket as a basis for structural classification of the serine/threonine protein kinases of gram-positive bacteria. / N.V. Zakharevich, D.I. Osolodkin, I.I. Artamonova, V.A. Palyulin, N.S. Zefirov, V.N. Danilenko // Proteins - 2012 - 80(5) - Pp. 1363-1376.

2. Nezametdinova V.Z. Identification and characterization of the serine/threonine protein kinases in Bifidobacterium. / V.Z. Nezametdinova, N.V. Zakharevich, M.G. Alekseeva, O.V. Averina, D A. Mavletova, V.N. Danilenko // Arch Microbiol - 2014 - 196(2) - Pp. 125-136.

3. Zakharevich N.V. Complete Genome Sequence of Bifidobacterium longum GT15: Identification and Characterization of Unique and Global Regulatory Genes. / N.V. Zakharevich, O.V. Averina, K.M. Klimina, A.V. Kudryavtseva, A.S. Kasianov, V.J. Makeev, V.N. Danilenko // Microb Ecol - 2015 - 70(3) - Pp. 819-834.

Участие на конференциях с докладами по теме исследования:

1. Захаревич Н.В., Ковтун А.С., Аверина О.В., Незаметдинова В.З., Даниленко В.Н. Геномика бифидобактерий, уникальные гены и гены коммуникации. // Научные труды V Съезда Биохимиков России, Конференция ADFLIM (Сочи - Дагомыс, Россия 4-8 октября 2016 г.), Спецвыпуск, ActaNaturae 2016, Т.2., С. 201. Устный доклад;

2. Ковтун А.С., Захаревич Н.В., Аверина О.В., Даниленко В.Н. Разработка методов анализа метагеномов кишечника человека для идентификации и характеристики композиции генов нейромодуляторов. // Тезисы Российско-Китайской Научно-Практической Конференции по медицинской микробиологии и клинической микологии

(XIX Кашкинские чтения), Спецвыпуск, Problems in medical mycology 2016, V.18(2), Pp. 76-77.

3. Zakharevich N.V., Averina O.V., Kasianov A.S., Klimina K.M., Makeev V.J., Danilenko V.N. Analysis of the genome of Bifidobacterium longum GT15: focus on the unique genes and genes potentially involved in the microbiota-gut-brain communication. // Abstract book, «5th International Human Microbiome Congress - IHMC Congress (IHMC), Luxembourg, 31 March - 2 April, 2015, Р.47. Стендовый доклад (Постер);

4. Klimina K.M., Emelyanov K.V., Zakharevich N.V., Kasianov A.S., Poluektova E.U., Makeev V.J., Danilenko V.N. The comparative genomic analysis of Lactobacillus rhamnosus strains, isolated from human gut, saliva and vagina. // Abstract book, «5th International Human Microbiome Congress - IHMC Congress (IHMC), Luxembourg, 31 March - 2 April, 2015, Р.69. Стендовый доклад (Постер);

5. Zakharevich N.V., Nezametdinova V.Z. and Danilenko V.N. Serine/threonine protein kinases eukaryotic type: identification, classification, possible functions. // Abstracts 38th FEBS Congress, Saint Petersburg, Russia, July 6-11, 2013. Thesis in special issue of FEBS Journal, 2013, V.280, issue supplement (s1), P.548. Стендовый доклад (Постер);

6. Nezametdinova V.Z., Zakharevich N.V., Alekseeva M.G., Mavletova D.A., Averina O.V., Danilenko V.N. Eukaryoyic type serine-threonine protein kinases from genus Bifidobacterium: identification and characterization. // Abstracts The 5th Congress of European Microbiologists 2013 (FEMS Microbiology Congress 2013) (July 21-25, 2013). Стендовый доклад (Постер);

7. Даниленко В.Н., Аверина О.В., Захаревич Н.В., Климина К.М., Незаметдинова В.З. Полногеномное секвенирование Bifidobacterium longum GT15: сравнительный геномный анализ, глобальные регуляторные гены, уникальные гены. // Тезисы Международной конференции «Высокопроизводительное секвенирование в геномике» Издательство ООО «Академиздат» 2013 (21-25 июля 2013) C. 50. Стендовый доклад (Постер);

8. Полякова М.В., Осолодкин Д.И., Захаревич Н.В., Даниленко В.Н., Палюлин

B.А., Зефиров Н.С. Сравнительный анализ структуры сайтов связывания АТФ серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий. // Сборник материалов XIX Российского национального конгресса "Человек и лекарство", Москва, Россия, 2012.

C. 556-557. Стендовый доклад (Постер);

9. Захаревич Н.В., Осолодкин Д.И., Артамонова И.И., Палюлин В.А., Зефиров Н.С., Даниленко В.Н. Структурная классификация серин-треониновых протеинкиназ эукариотического типа грамположительных бактерий. // Тезисы II Международной Научно-Практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии,

лабораторной и клинической медицине: геномика, протеомика, биоинофрматика». 14-17 ноября, Новосибирск 2011. Типография ФГУП «Издательство СО РАН», том 1, С. 122. Стендовый доклад (Постер);

10. Незаметдинова В.З., Захаревич Н.В., Даниленко В.Н. Серин-треониновые протеинкиназы эукариотического типа различных видов бифидобактерий. // Проблемы популяционной и общей генетики: материалы международной конференции посвященная памятной дате, 75-летию со дня рождения академика Ю.П. Алтухова. 2011. Тезисы, С. 248. Стендовый доклад (Постер);

11. Zakharevich N.V., Osolodkin D.I., Artamonova I.I., Palyulin V.A., Zefirov N.S., Danilenko V.N. Structural classification of bacterial serine/threonine protein kinases. // Abstracts of the International Moscow conference on Computational Molecular Biology (MCCMB'11), Moscow, Russia, July 21-24, 2011. P. 394. Стендовый доклад (Постер);

12. Zakharevich N.V., Osolodkin D.I., Artamonova I.I., Palyulin V.A., Danilenko V.N. Structural classification of bacterial eukaryotic type serine/threonine protein kinases, biological targets for design of new drugs. // Abstracts 2 nd International Congress-Partnering & Exhibition Eurasia Bio-2010 on Biotechnology and Bioenergy (April 13-15, 2010), P. 401 (en). P. 74-75 (ru). Стендовый доклад (Постер);

13. Zakharevich N.V., Osolodkin D.I., Artamonova I.I., Palyulin V.A., Zefirov N.S., Danilenko V.N. Classification of bacterial eukaryotic type serine/threonine protein kinases - targets for the design of new drugs. // Proceedings of the XVII Russian National Congress "Man & Drug". Moscow, Russia, April 12-16, 2010. P. 618. Стендовый доклад (Постер);

14. Захаревич Н.В., Осолодкин Д.И., Артамонова И.И., Палюлин В.А., Даниленко В.Н. Классификация бактериальных серин-треониновых протеинкиназ эукариотического типа - биомишеней для создания новых лекарств. // Школа-конференция «Фундаментальная наука для биотехнологии и медицины-2010», Москва, 16-17 сентября 2010 г. C. 32. Стендовый доклад (Постер);

15. Averina O.V., Alekseeva M.G., Nezametdinova V.Z., Poluektova E.U., Zakharevich N.V., Danilenko V.N. A Comparative Genomic Analysis of Industrial Probiotic Strain Bifidobacterium longum B379M. // XXXII International Congress of the Society for Microbial Ecology and Disease. St. Petersburg, Russia, October 28-30, 2009. Стендовый доклад (Постер).

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Распространение серин-треониновых протеинкиназ эукариотического типа у

бактерий

С момента своего открытия в середине 1950 гг. механизм фосфорилирования-дефосфорилирования белка был признан одним из ведущих механизмов регуляции молекулярных процессов в ответ на внутренние и внешние сигналы [Fischer and Krebs, 1989; Manning et al., 2002; Kennelly, 2002]. Несмотря на очевидные достоинства такого механизма в качестве инструмента для регуляции функциональной активности белка, наличие и природа процессов фосфорилирования белков у бактерий долгое время (в течение 1960-х и 1970-х годов) являлись предметом споров [Kennelly and Potts, 1996; Kennelly, 2002]. Эти сомнения были рассеяны, в связи с открытием у бактерий в середине 1980-х годов двухкомпонентных систем (two-componentsystems) [Egger et al., 1997]. Но гистидиновые протеинкиназы из двухкомпонентных систем не были схожи с серин-треониновыми протеинкиназами (СТПК), которые доминировали в процессах фосфорилирования белков у эукариот. Таким образом, двухкомпонентные системы рассматривались исключительно в качестве бактериального механизма.

Пионерские работы Мunoz-Dorado, Inouye и Inouye в 1991 на Myxococcus xanthus, а также исследования других групп авторов показали, что многие виды бактерий всё же кодируют протеинкиназы, демонстрирующие структурное сходство с эукариотическими сериновыми, треониновыми и тирозиновыми киназами [Munoz-Dorado et al., 1991; Krupa and Srinivasan 2005; Pereira et al., 2011; Cousin et al., 2013]. Эти протеинкиназы были отнесены к так называемым киназам «эукариотического типа». СТПК эукариотического типа ещё называют киназами «хэнковского типа», так как именно Hanks и соавторы, описали их доменную структуру (у эукариот) и выделили 12 консервативных субдоменов (Рис. 1). Эти субдомены характерны как для эукариотических, так и для бактериальных СТПК [Pereira et al., 2011]. Бактерии обладают широким спектром протеинкиназ фосфорилирующих белки по различным аминокислотным остаткам, включая гистидин, цистеин, аспарагиновая кислоту, аргинин, серин, треонин и тирозин; но большинство киназ эукариотического типа у бактерий катализируют фосфорилирование серина и треонина и, таким образом, упоминаются в литературе как серин-треониновые протеинкиназы эукариотического типа [Manuse et al., 2016].

Рисунок 1. Структура каталитического домена эукариотических СТПК. Каталитический домен СТПК, как правило, состоит из 250-300 аминокислотных остатков. На рисунке римскими цифрами обозначены одиннадцать консервативных субдоменов (XII субдомен на рисунке не показан). Над субдоменами указано расположение консервативных аминокислотных остатков и мотивов, характерных для определенных субдоменов, используя однобуквенный аминокислотный код и «х» - обозначающий любую (произвольную) аминокислоту [Hanks, 2003].

Не все бактериальные СТПК являются СТПК эукариотического типа. Существуют так называемые «атипичные киназы», в качестве примера можно привести киназу YihE из E. coli [Zheng et al., 2007]; рассматриваемая киназа в общем гомологична СТПК эукариотического типа, но в ней не сохранены все характерные субдомены [Scheeff and Bourne, 2005]. Так же, в ряде обзоров, было описано несколько других СТПК не эукариотического типа [Najafi et al., 1995; Duncan et al., 1995; Alexander et al., 1995; Yang et al., 1996].

«Геномная эра» значительно расширила семейство белков СТПК. Публикация в 1995 году полной последовательности генома бактерии Haemophilus influenzae (гемофильной палочки) положила начало лавине информации о макромолекулярных последовательностях [Fleischmann et al., 1995]. По мере того как количество секвенированных геномов бактерий росло, возрастало и количество идентифицированных СТПК по всем бактериальным семействам [Shi et al., 1998; Leonard et al., 1998; Ponting et al., 1999]. Первыми были охарактеризованы СТПК почвенного микроорганизмаMyxococcus xanthus [Munoz-Dorado et al., 1991; Perez et al., 2008]; в дальнейшем подобные киназы были обнаружены и описаны для Streptococcus pneumoniae [Novakova et al, 2005], для Bacillus subtilis [Madec et al., 2002], а также для Mycobacterium tuberculosis [Av-Gay and Everett, 2000] и для многих других бактерий [Fiuza et al., 2008; Petrickova and Petricek, 2003; Rajagopal et al., 2003].

СТПК принадлежат к семейству протеинкиназ относящихся к однокомпонентным системам передачи сигнала (one-component systems). В отличие от двухкомпонентных систем,

которые состоят из двух специальных белков (датчика и регулятора), однокомпонентные системы сочетают в себе оба этих свойства: свойства датчика и регулирующие свойства [Ulrich et al., 2005; Ruggiero et al., 2012]. Как правило, эти свойства находятся в двух различных доменах, сенсорном и регуляторном, с различной клеточной локализацией. Действуя и как датчики и как регуляторы, СТПК имеют модульную структурную организацию, в которой сенсорный домен является внеклеточным и соединен с внутриклеточным доменом киназы посредством трансмембранного домена [Jones and Dyson, 2006].

СТПК идентифицированы в большинстве секвенированных бактериальных геномах доступных на сегодняшний день в различных базах данных. Они обнаружены у почвенных и у патогенных микроорганизмов, а также у бактерий - представителей комменсальной микробиоты кишечника. Особенно широко СТПК представлены у грамположительных бактерий, в частности у актинобактерий и фирмикутов [Danilenko et al., 2011]. Некоторые бактериальные роды, такие как Lactobacillus, Staphylococcus и Streptococcus обладают всего одним-двумя генами СТПК, тогда как для рода Mycobacterium характерно наличие > 10 СТПК на геном [Prisic and Husson, 2014], для рода Nocardia > 20 СТПК [Алексеева и др., 2015], а для рода Streptomyces > 30 СТПК на геном [Petrickova and Petricek, 2003]. Выбор организмов для проектов по секвенированию геномов конечно влияет на общий образ распределения СТПК у бактерий [Petrickova and Petricek, 2003].

Для бактериальных родов, содержащих более 10 СТПК на геном, как правило, характерен сложный жизненный цикл, включающий морфологические и физиологические изменения. Также интересно расположение генов СТПК в геномах таких бактерий. Например в геноме S. coelicolor A3(2), обладающей 34 СТПК, большинство киназ локализованы в центральной части хромосомы, кодирующей основные жизненные функции [Petrickova and Petricek, 2003].

На настоящее время СТПК PknB из M. tuberculosis является одной из самых изученных киназ [Young et al., 2003; Mieczkowski et al., 2008; Lombana et al., 2010; Wehenkel et al., 2006; Ortiz-Lombardia et al., 2003]. Детальное изучение инактивированных мутантов данной киназы и её кристаллической структуры в комплексе с АТФ-конкурентными ингибиторами позволило выдвинуть ключевые идеи о механизмах регулирующих этот класс ферментов [Wehenkel et al., 2006]. В связи с высокой гомологией доменов киназы PknB с киназами других грамположительных бактерий, PknB является полезной моделью, для понимания и исследования бактериальных СТПК.

Количество СТПК эукариотического типа идентифицируемых у бактерий продолжает расти и по сей день, эти ферменты в настоящее время считаются повсеместно распространенными, так как открытые рамки считывания, потенциально кодирующие

«эукариотические» протеинкиназы были обнаружены и у эукариот, и у бактерий и у архей [Kennelly, 2002; Krupa and Srinivasan, 2005; Zhang et al., 1998; Smith and King, 1995; Manning et al., 2002; Endicott et al., 2012]. Распространенность этих протеинкиназ указывает на то, что процессы фосфорилирования белков играют заметную роль у большинства организмов, населяющих нашу планету, а также говорит о том, что этот механизм регуляции оказался древней, чем предполагалось ранее [Kennelly, 2002].

1.2 Структура серин-треониновых протеинкиназ грамположительных бактерий

Серин-треониновые протеинкиназы - это довольно сложно устроенные ферменты. Протеинкиназы, по своей природе, должны взаимодействовать как минимум с двумя субстратами, т.е. иметь специальный центр связывания АТФ или других доноров остатков фосфата, а также обладать центром связывания белка-субстрата, на который и осуществляется перенос фосфатной группы. Эти два центра связывания должны располагаться рядом, так как только в этом случае возможен эффективный перенос остатка фосфата; и помимо этого протеинкиназы должны иметь каталитический центр, обеспечивающий сам процесс фосфорилирования [Гусев, 2000]. Протеинкиназы могут быть как цитоплазматическими, так и трансмембранными.

Цитоплазматический домен СТПК

В первых кристаллографических работах по исследованию киназного домена СТПК у бактерий, были описаны комплексы состоящие из киназного домена СТПК PknB из M. tuberculosis с двумя различными аналогами АТФ [Young et al., 2003; Ortiz-Lombardia et al., 2003]. Несмотря на небольшую степень подобия с эукариотическими СТПК (идентичность последовательностей около 30%), у PknB сохранены все аминокислотные остатки, необходимые для активности киназы (Рис. 2В), и киназный домен PknB представлен двух-долевой структурой характерной для эукариотических серин-треониновых киназ (Рис. 2C) [Huse and Kuriyan, 2002; Ortiz-Lombardia et al., 2003; Young et al., 2003].

Рисунок 2. Строение СТПК эукариотического типа. (А) Структура киназ PknB (M tuberculosis), Stkl (S. aureus), StkP (S. pneumoniae) и PrkC (B. subtilis). Цитоплазматический киназный домен обозначен серым цветом, околомембранный домен (JUXT) - голубым, трансмембранный домен - фиолетовым; внеклеточные домены: PASTA-домены выделены розовым, а Ig-подобные домены зелёным цветом. (В) Выравнивание аминокислотных

последовательностей цитоплазматических киназных доменов СТПК PknB, StkP, Stkl и PrkC. Элементы вторичной структуры киназы PknB (код PDB: 1MRU) представлены над выравниванием. Консервативные мотивы выделены чёрными рамками; инвариантные остатки выделены красным цветом; под выравниванием обозначены некоторые «хэнковские субдомены», важные для активности киназы. Инвариантные остатки, участвующие в димеризации выделены зелёным цветом. Две звезды над выравниванием обозначают остатки треонина, расположенные в активационной петле PknB и подвергающиеся фосфорилированию. (С) кристаллическая структура цитоплазматического домена PknB (код PDB: 1MRU). Цветовая легенда соответствует рисунку 2B. Вверху справа показана увеличенная область активной закрытой конформации киназы, внизу справа показана увеличенная область связывания АТФ. Взаимодействия между остатком Lys40 (субдомен II) и остатком Glu59 (субдомен III) показаны жёлтой пунктирной линией; АТФ представлена в виде красных палочек с двумя ионами марганца, представленных в виде зелёных шариков; взаимодействия между АТФ и PknB показаны жёлтой пунктирной линией [Manuse et al., 2016].

Цитоплазматический домен СТПК на примере киназы PknB М. tuberculosis состоит из каталитического киназного домена и околомембранного домена (Рис. 2А). Околомембранный домен очень гибок и его положение по отношению к каталитическому домену киназы, а также его функция не определены [Manuse et al., 2016]. Известно, что он фосфорилируется по двум остаткам треонина у PknB (Рис. 2В) и предложительно вносит свой вклад в активацию СТПК [Duran et al., 2005]. В подтверждение этого группой авторов было обнаружено, что белок FhaA, участвующий у микобактерий в формообразовании и обладающий FHA-доменом forkhead-associated), специфически связывается с последовательностями содержащими фосфотреонины и взаимодействует с фосфорилированным околомембранным доменом PknB [Roumestand et al., 2011; Manuse et al., 2016].

Похожие диссертационные работы по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Захаревич, Наталья Владимировна, 2017 год

Список литературы

1. Алексеева М.Г., Мавлетова Д.А., Колчина Н.В., Незаметдинова В.З., Даниленко В.Н. Выделение и очистка рекомбинантных белков серин-треониновых протеинкиназ штамма Bifidobacterium longum B379M и изучение их активности // Биохимия. 2015, T. 10, С. 1578-1587.

2. Гусев Н.Б. Протеникиназы: строение, классификация, свойства и биологическая роль // Соросовский образовательный журнал. 2000, Т. 6(12), C. 4-12.

3. Маслов Д.А. Создание тест-системы для отбора ингибиторов серин-треониновых протеинкиназ микобактерий // дис. канд. биол. наук: 03.02.07. М., 2016. 148 c.

4. Федорова И.А., Даниленко В.Н. Иммуногенные свойства пробиотического компонента микробиоты желудочно-кишечного тракта человека // Успехи современной биологии. 2014, Т. 134(2), С. 99-110.

5. Absalon C., Obuchowski M., Madec E., Delattre D., Holland I.B., Seror S.J. CpgA, EF-Tu and the stressosome protein YezB are substrates of the Ser/Thr kinase/phosphatase couple, PrkC/PrpC, in Bacillus subtilis. // Microbiology. 2009, 155, Pp. 932-943.

6. Alber T. Signaling mechanisms of the Mycobacterium tuberculosis receptor ser/thr protein kinases. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2009, 19, Pp. 650-657.

7. Alexander C., Bilgin N., Lindschau C., Mesters J.R., Kraal B., Hilgenfeld R., Erdmann V.A., Lippmann C. Phosphorylation of elongation factor Tu prevents ternary complex formation. // J. Biol. Chem. 1995, 270, Pp. 14541-14547.

8. Altschul S.F., Gish W., Miller W., Myers E.W., Lipman D.J. Basic Local Alignment Search Tool. // J Mol Biol. 1990, 215, Pp. 403-410.

9. Arumugam M., Raes J., Pelletier E., Le Paslier D., Yamada T., Mende D.R., Fernandes G.R., Tap J., Bruls T., Batto J.M., Bertalan M., Borruel N., Casellas F., Fernandez L., Gautier L., Hansen T., Hattori M., Hayashi T., Kleerebezem M., Kurokawa K., Leclerc M., Levenez F., Manichanh C., Nielsen H.B., Nielsen T., Pons N., Poulain J., Qin J., Sicheritz-Ponten T., Tims S., Torrents D., Ugarte E., Zoetendal E.G., Wang J., Guarner F., Pedersen O., de Vos W.M., Brunak S., Dore J., MetaHIT Consortium, Antolin M., Artiguenave F., Blottiere H.M., Almeida M., Brechot C., Cara C., Chervaux C., Cultrone A., et al. Enterotypes of the human gut microbiome. // Nature. 2011, 473, Pp. 174-180.

10. Arunachalam K.D. Role of bifidobacteria in nutrition, medicine and technology. // Nutrition Research. 1999, 19(10), Pp. 1559-1597.

11. Ashkenazy H., Erez E., Martz E., Pupko T., Ben-Tal N. ConSurf 2010: calculating evolutionary conservation in sequence and structure of proteins and nucleic acids. // Nucleic Acids Res. 2010, 38, W529-W533.

12. Av-Gay Y., Everett M. The eukaryotic-like ser/thr protein kinases of Mycobacterium tuberculosis. // Trends Microbiol. 2000, 8, Pp. 238-244.

13. Bamborough P., Drewry D., Harper G., Smith G.K., Schneider K. Assessment of chemical coverage of kinome space and its implications for kinase drug discovery. // J Med Chem. 2008, 51, Pp. 7898-7914.

14. Barthe P., Mukamolova G.V., Roumestand C., Cohen-Gonsaud M. The structure of pknb extracellular pasta domain from Mycobacterium tuberculosis suggests a ligand-dependent kinase activation. // Structure. 2010, 18, Pp. 606-615.

15. Bekker O.B., Klimina K.M., Vatlin A.A., Zakharevich N.V., Kasianov A.S., Danilenko V.N. Draft Genome Sequence of Streptomyces fradiae ATCC 19609, a Strain Highly Sensitive to Antibiotics. // Genome Announc. 2014, 2(6), e01247-14.

16. Beltramini A.M., Mukhopadhyay C.D., Pancholi V. Modulation of cell wall structure and antimicrobial susceptibility by a Staphylococcus aureus eukaryote-like serine/threonine kinase and phosphatase. // Infect. Immunit. 2009, 77, Pp. 1406-1416.

17. Benson D.A., Karsch-Mizrachi I., Lipman D.J., Ostell J., Sayers E.W. GenBank. // Nucleic Acids Res. 2011, 39, D32-D37.

18. Bentley S.D., Chater K.F., Cerdeno-Tarraga A.M., Challis G.L., Thomson N.R., James K.D., et al. Complete genome sequence of the model actinomycete Streptomyces coelicolor A3(2). // Nature. 2002, 417, Pp. 141-147.

19. Berisio R., Ciccarelli L., Squeglia F., De Simone A., Vitagliano L. Structural and dynamic properties of incomplete immuno-globulin-like fold domains. // Pro. Pept. Lett. 2012, 19, Pp. 1045-1053.

20. Bogoyevitch M.A., Barr R.K., Ketterman A.J. Peptide inhibitors of protein kinases-discovery, characterisation and use. // Biochim. Biophys. Acta. 2005, 1754(1-2), Pp. 79-99.

21. Bott M., Niebisch A. The respiratory chain of Corynebacterium glutamicum. // J Biotechnol. 2003, 104, Pp. 129-153.

22. Bottacini F., Medini D., Pavesi A., Turroni F., Foroni E., Riley D., Giubellini V., Tettelin H., van Sinderen D., Ventura M. Comparative genomics of the genus Bifidobacterium. // Microbiology. 2010, 156, Pp. 3243-3254.

23. Bottacini F., Milani C., Turroni F., Sanchez B., Foroni E., Duranti S., et al. Bifidobacterium asteroides PRL2011 genome analysis reveals clues for colonization of the insect gut. // PLoS One. 2012, 7(9), e44229.

24. Brakoulias A., Jackson R.M. Towards a structural classification of phosphate binding sites in protein-nucleotide complexes: an auto- mated all-against-all structural comparison using geometric matching. // Proteins. 2004, 56, Pp. 250-260.

25. Brandt K., Barrangou R. Phylogenetic Analysis of the Bifidobacterium Genus Using Glycolysis Enzyme Sequences. // Frontiers in Microbiology. 2016, 7, Pp. 657.

26. Burnside K., Lembo A., de los Reyes M., Iliuk A., Binhtran N.T., Connelly J.E., Lin W.J., Schmidt B.Z., Richardson A.R., Fang F.C., Tao W.A., Rajagopal L. Regulation of hemolysin expression and virulence of Staphylococcus aureus by a serine/threonine kinase and phosphatase. // PLoS One. 2010, 5(6), e11071.

27. Burnside K., Rajagopal L. Regulation of prokaryotic gene expression by eukaryotic-like enzymes. // Current Opinion in Microbiology. 2012, 15(2), Pp. 125-131.

28. Camus J.-C., Pryor M.J., Médigue C., Cole S.T. Re-annotation of the genome sequence of Mycobacterium tuberculosis H37Rv. // Microbiology. 2002, 148(Pt10), Pp. 2967-2973.

29. Canova M.J., Molle V. Bacterial Serine/Threonine Protein Kinases in Host-Pathogen Interactions. // The Journal of Biological Chemistry. 2014, 289(14), Pp. 9473-9479.

30. Chao J., Wong D., Zheng X., Poirier V., Bach H., Hmama Z., Av-Gay Y. Protein kinase and phosphatase signaling in Mycobacterium tuberculosis physiology and pathogenesis. // Biochim Biophys Acta. 2010, 1804(3), Pp. 620-627.

31. Cheng H., Force T. Molecular mechanisms of cardiovascular toxicity of targeted cancer therapeutics. // Circ. Res. 2010, 106, Pp. 21-34.

32. Coleman R.G., Sharp K.A. Protein pockets: inventory, shape, and comparison. // J Chem Inf Model. 2010, 50, Pp. 589-603.

33. Cousin C., Derouiche A., Shi L., Pagot Y., Poncet S., Mijakovic I. Protein-serine/threonine/tyrosine kinases in bacterial signaling and regulation. // FEMS Microbiol Lett. 2013, 346(1), Pp. 11-19.

34. Cox S., Radzio-Andzelm E., Taylor S.S. Domain movements in protein kinases. // Curr Opin Struct Biol. 1994, 4(6), Pp. 893-901.

35. Crooks G.E., Hon G., Chandonia J.M., Brenner S.E. WebLogo: A sequence logo generator. // Genome Research. 2004, 14, Pp. 1188-1190.

36. D'Andrea L.D., Regan L. TPR proteins: the versatile helix. // Trends Biochem Sci. 2003, 28, Pp. 655-662.

37. Danilenko V.N., Osolodkin D.I., Lakatosh S.A., Preobrazhenskaya M.N., Shtil A.A. Bacterial eukaryotic type serine-threonine protein kinases: from structural biology to targeted antiinfective drug design. // Curr Top Med Chem. 2011, 11, Pp. 1352-1369.

38. Darling A.E., Mau B., Perna N.T. ProgressiveMauve: multiple genome alignment with gene gain, loss and rearrangement. // PLoS One. 2010, 5(6), e11147.

39. Dasgupta A., Datta P., Kundu M., Basu J. The serine/threonine kinase pknb of Mycobacterium tuberculosis phosphorylates pbpa, a penicillin-binding protein required for cell division. // Microbiology. 2006, 152, Pp. 493-504.

40. Debarbouille M., Dramsi S., Dussurget O., Nahori M.A., Vaganay E., Jouvion G., Cozzone A., Msadek T., Duclos B. Characterization of a serine/threonine kinase involved in virulence of Staphylococcus aureus. // J. Bacteriol. 2009, 191, Pp. 4070-4081.

41. Deol P., Vohra R., Saini A.K., Singh A., Chandra H., et al. Role of Mycobacterium tuberculosis Ser/Thr kinase PknF: implications in glucose transport and cell division. // J Bacteriol. 2005, 187, Pp. 3415-3420.

42. Desbonnet L., Garrett L., Clarke G., Bienenstock J., Dinan T.G. The probiotic Bifidobacteria infantis: An assessment of potential antidepressant properties in the rat. // J Psychiatr Res. 2008, 43(2), Pp. 164-74.

43. De Simone A., Dhulesia A., Soldi G., Vendruscolo M., Hsu S.T., Chiti F., Dobson C.M. Experimental free energy surfaces reveal the mechanisms of maintenance of protein solubility. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2011, 108, Pp. 21057-21062.

44. Dessen A., Mouz N., Gordon E., Hopkins J., Dideberg O. Crystal structure of PBP2x from a highly penicillin-resistant Streptococcus pneumoniae clinical isolate: a mosaic framework containing 83 mutations. // J. Biol. Chem. 2001, 276, Pp. 45106-45112.

45. Duncan L., Alper S., Arigoni F., Losick R., Stragier P. Activation of cell-specific transcription by a serine phosphatase at the site of asymmetric division. // Science. 1995, 270, Pp. 641-644.

46. Duran R., Villarino A., Bellinzoni M., Wehenkel A., Fernandez P., Boitel B., Cole S.T., Alzari P.M., Cervenansky C. Conserved autophosphorylation pattern in activation loops and juxtamembrane regions of Mycobacterium tuberculosis Ser/Thr protein kinases. // Biochem Bioph Res Co. 2005, 333(3), Pp. 858-867.

47. Dworkin M. The prokaryotes: an evolving electronic resource for the microbiological community. // New York: Springer-Verlag. 2000.

48. Dyachkova M.S., Klimina K.M., Kovtun A.S., Zakharevich N.V., Nezametdinova V.Z., Averina O.V., Danilenko V.N. Draft Genome Sequences of Bifidobacterium angulatum GT102 and Bifidobacterium adolescentis 150: Focusing on the Genes Potentially Involved in the Gut-Brain Axis. // Genome Announc. 2015, 3(4), e00709-15.

49. Dziadek J., Rutherford S.A., Madiraju M.V., Atkinson M.A., Rajagopalan M. Conditional expression of Mycobacterium smegmatis ftsz, an essential cell division gene. // Microbiology. 2003, 149, Pp. 1593-1603.

50. Egger L.A., Park H., Inouye M. Signal transduction via the histidyl-aspartyl phosphorelay. // Genes Cells. 1997, 2, Pp. 167-184.

51. Elizarov S.M., Mironov V.A., Danilenko V.N. Calcium-induced alterations in the functioning of protein serine/threonine and tyrosine kinases in Streptomyces fradiae cells. // IUBMB Life. 2000, 50(2), Pp. 139-143.

52. Embley T.M., Stackebrandt E. The molecular phylogeny and systematics of the actinomycetes. // Annu Rev Microbiol. 1994, 48, Pp. 257-89.

53. Endicott J.A., Noble M.E.M, Johnson L.N. The Structural Basis for Control of Eukaryotic Protein Kinases. // Annu Rev Biochem. 2012, 81, Pp. 587-613.

54. Fernandez P., Saint-Joanis B., Barilone N., Jackson M., Gicquel B., Cole S.T., Alzari P.M. The Ser/Thr protein kinase PknB is essential for sustaining mycobacterial growth. // J Bacteriol. 2006, 188(22), Pp. 7778-8774.

55. Fischer E.H., Krebs E.G. Commentary on "The phosphorylase b to a converting enzyme of rabbit skeletal muscle". // Biochim. Biophys. Acta. 1989, 1000, Pp. 297-301.

56. Fiuza M., Canova M.J., Zanella-Cleon I., Becchi M., Cozzone A.J., Mateos L.M., Kremer L., Gil J.A., Molle, V. From the characterization of the four serine/threonine protein kinases (pkna/b/g/I) of Corynebacterium glutamicum toward the role of pkna and pknb in cell division. // J. Biologica. Chem. 2008, 283, Pp. 18099-18112.

57. Fleischmann R.D., Adams M.D., White O., Clayton R.A., Kirkness E.F., Kerlavage A.R., Bult C.J., Tomb J.F., Dougherty B.A., Merrick J.M., et al. Whole-genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenza Rd. // Science. 1995, 269(5223), Pp. 496-512.

58. Gaidenko T.A., Kim T-J., Price C.W. The PrpC Serine-Threonine Phosphatase and PrkC Kinase Have Opposing Physiological Roles in Stationary-Phase Bacillus subtilis Cells. // Journal of Bacteriology. 2002, 184(22), Pp. 6109-6114.

59. Gao B., Gupta R.S. Phylogenetic Framework and Molecular Signatures for the Main Clades of the Phylum Actinobacteria. // Microbiol Mol Biol Rev. 2012, 76(1), Pp. 66-112.

60. Gao B., Paramanathan R., Gupta R.S. Signature proteins that are distinctive characteristics of Actinobacteria and their subgroups. // Antonie Leeuwenhoek. 2006, 90, Pp. 69-91.

61. Good M.C., Greenstein A.E., Youngm T.A., Ng H.L., Alber T. Sensor domain of the Mycobacterium tuberculosis receptor ser/thr protein kinase, pknd, forms a highly symmetric beta propeller. // J. Mol. Biol. 2004, 339, Pp. 459-469.

62. Gopalaswamy R., Narayanan S., Chen B., Jacobs W.R., Av-Gay Y. The serine/threonine protein kinase Pknl controls the growth of Mycobacterium tuberculosis upon infection. // FEMS Microbiol Lett. 2009, 295(1), Pp. 23-29.

63. Hall A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. // Nucleic Acids Symp. 1999, 41, Pp. 95-98.

64. Hanks S.K. Genomic analysis of the eukaryotic protein kinase superfamily: a perspective. // Genome Biol. 2003, 4(5), Pp. 111.

65. Hanks S.K., Hunter T. The eukaryotic protein kinase superfamily: kinase (catalytic) domain structure and classification. // FASEB J. 1995, 9, Pp. 576-596.

66. Hanks S.K., Quinn A.M. Protein kinase catalytic domain sequence database: identification of conserved features of primary structure and classification of family members. // Methods Enzymol. 1991, 200, Pp. 38-62.

67. Hanks S.K., Quinn A.M., Hunter T. The protein kinase family: conserved features and deduced phylogeny of the catalytic domains. // Science. 1988, 241, Pp. 42-52.

68. Hempel A.M., Cantlay S., Molle V., Wang S.B., Naldrett M.J., Parker J.L., Richards D.M., Jung Y.G., Buttner M.J., Flardh K. The ser/thr protein kinase afsk regulates polar growth and hyphal branching in the filamentous bacteria Streptomyces. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2012, 109, E2371-2379.

69. Henrich S., Salo-Ahen O.M.H., Huang B., Rippmann F.F., Cruciani G., Wade R.C. Computational approaches to identifying and characterizing protein binding sites for ligand design. // J Mol Recogn. 2010, 23, Pp. 209-219.

70. Hett E.C., Rubin E.J. Bacterial growth and cell division: A mycobacterial perspective. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008, 72, Pp. 126-156.

71. Hidalgo-Cantabrana C., Lopez P., Gueimonde M., de los Reyes-Gavilan C.G., Suarez A., Margolles A., Ruas-Madiedo P. Immune modulation capability of exopolysaccharides synthesised by lactic acid bacteria and bifidobacteria. // Probiotics Antimicrob Proteins. 2012, 4, Pp. 227-237.

72. Higgins D., Thompson J., Gibson T., Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. // Nucleic Acids Res. 1994, 22, Pp. 4673-4680.

73. Hirayama Y., Sakanaka M., Fukuma H., Murayama H., Kano Y., Fukiya S., Yokotaa A. Development of a double-crossover markerless gene deletion system in Bifidobacterium longum: functional analysis of the a-galactosidase gene for raffinose assimilation. // Appl Environ Microbiol. 2012, 78(14), Pp. 4984.

74. Huang X., Pinto D., Fritz G., Mascher T. Environmental Sensing in Actinobacteria: a Comprehensive Survey on the Signaling Capacity of This Phylum. // J Bacteriol. 2015, 197(15), Pp. 2517-2535.

75. Huse M., Kuriyan J. The conformational plasticity of protein kinases. // Cell. 2002, 109, Pp. 275-282.

76. Hussain H., Branny P., Allan E. A eukaryotic-type serine/threonine protein kinase is required for biofilm formation, genetic competence, and acid resistance in Streptococcus mutans. // J. Bacteriol. 2006, 188, Pp. 1628-1632.

77. Imlay J.A. Pathways of oxidative damage. // Annu Rev Microbiol. 2003, 57, Pp. 395-418.

78. Ishibashi N., Yaeshima T., Hayasawa H. Bifidobacteria: their significance in human intestinal health. // Mal J Nutr. 1997, 3, Pp. 149-159.

79. Johnson L.N., Noble M.E., Owen D.J. Active and inactive protein kinases: structural basis for regulation. // Cell. 1996, 85, Pp. 149-158.

80. Jones G., Dyson P. Evolution of transmembrane protein kinases implicated in coordinating remodeling of gram-positive peptidoglycan: Inside versus outside. // J. Bacteriol. 2006, 188, Pp. 7470-7476.

81. Kang CM, Abbott D.W., Park S.T., Dascher C.C., Cantley L.C., Husson R.N. The Mycobacterium tuberculosis serine/threonine kinases pkna and pknb: Substrate identification and regulation of cell shape. // Genes Develop. 2005, 19, Pp. 1692-1704.

82. Karaman M.W., Herrgard S., Treiber D.K., Gallant P., Atteridge C.E., Campbell B.T., Chan K.W., Ciceri P., Davis M.I., Edeen P.T., Faraoni R., Floyd M., Hunt J.P., Lockhart D.J., Milanov Z.V., Morrison M.J., Pallares G., Patel H.K., Pritchard S., Wodicka L.M., Zarrinkar P.P. A quantitative analysis of kinase inhibitor selectivity. // Nat Biotechno. 2008, 26, Pp. 127-132.

83. Kennelly P.J. Protein kinases and protein phosphatases in prokaryotes: a genomic perspective. // FEMS Microbiol. Lett. 2002, 206(1), Pp. 1-8.

84. Kennelly P.J., Potts, M. Fancy meeting you here! A fresh look at 'prokaryotic' protein phosphorylation. // J. Bacteriol. 1996, 178, Pp. 4759-4764.

85. Kinnings S.L., Jackson R.M. Binding site similarity analysis for the functional classification of the protein kinase family. // J Chem Inf Model. 2009, 49, Pp. 318-329.

86. Klappenbach J.A., Dunbar J.M., Schmidt T.M. rRNA operon copy number reflects ecological strategies of bacteria. // Appl. Environ. Microbiol. 2000, 66, Pp. 1328-1333.

87. Krupa A., Srinivasan N. Diversity in domain architectures of Ser/Thr kinases and their homologues in prokaryotes. // BMC Genomics. 2005, 6, Pp. 129.

88. Kumar D., Palaniyandi K., Challu V.K., Kumar P., Narayanan S. PknE, a serine/threonine protein kinase from Mycobacterium tuberculosis has a role in adaptive responses. // Arch Microbiol. 2013, 195, Pp. 75-80.

89. Lamendella R., Santo Domingo J.W., Kelty C., Oerther D.B. Bifidobacteria in feces and environmental waters. // Appl Environ Microbiol. 2008, 74, Pp. 575-584.

90. Larkin M.A., Blackshields G., Brown N.P., Chenna R., McGettigan P.A., McWilliam H., Valentin F., Wallace I.M., Wilm A., Lopez R., Thompson J.D., Gibson T.J., Higgins D.G. Clustal W and Clustal X version 2.0. // Bioinformatics. 2007, 23, Pp. 2947-2948.

91. Laskowski R.A., MacArthur M.W., Moss D.S., Thornton J.M. PROCHECK - a program to check the stereochemical quality of protein structures. // J Appl Cryst. 1993, 26, Pp. 283-291.

92. Lee J.H., Karamychev V.N., Kozyavkin S.A., Mills D., Pavlov A.R., Pavlova N.V., et al. Comparative genomic analysis of the gut bacterium Bifidobacterium longum reveals loci susceptible to deletion during pure culture growth. // BMC Genomics. 2008, 9, Pp. 247.

93. Lee J-H., O'Sullivan D.J. Genomic Insights into Bifidobacteria. // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2010, 74(3), Pp. 378-416.

94. Leonard C.J., Aravind L., Koonin E.V. Novel families of putative protein kinases in bacteria and archaea: evolution of the "eukaryotic" protein kinase superfamily. // Genome Res. 1998, 8, Pp. 1038-1047.

95. Liebeke M., Meyer H., Donat S., Ohlsen K., Lalk M. A metabolomic view of Staphylococcus aureus and its ser/thr kinase and phosphatase deletion mutants: Involvement in cell wall biosynthesis. // Chem. Biol. 2010, 17, Pp. 820-830.

96. Lima A., Duran R., Schujman G.E., Marchissio M.J., Portela M.M., Obal G., Pritsch O., de Mendoza D., Cervenansky C. Serine/threonine protein kinase PrkA of the human pathogen

Listeria monocytogenes: biochemical characterization and identification of interacting partners through proteomic approaches. // J Proteomics. 2011, 74, Pp. 1720-1734.

97. Lombana T.N., Echols N., Good M.C., Thomsen N.D., Ng H.L., Greenstein A.E., Falick A.M., King D.S., Alber T. Allosteric activation mechanism of the Mycobacterium tuberculosis receptor ser/thr protein kinase, pknb. // Structure. 2010, 18, Pp. 1667-1677.

98. Lougheed K.E., Osborne S.A., Saxty B., Whalley D., Chapman T., Bouloc N., Chugh J., Nott T.J., Patel D., Spivey V.L., Kettleborough C.A., Bryans J.S., Taylor D.L., Smerdon S.J., Buxton R.S. Effective inhibitors of the essential kinase pknb and their potential as anti-mycobacterial agents. // Tuberculosis. 2011, 91, Pp. 277-286.

99. Lugli G.A., Milani C., Turroni F., Duranti S., Ferrario C., Viappiani A., Mancabelli L., Mangifesta M., Taminiau B., Delcenserie V., van Sinderen D., Ventura M. Investigation of the evolutionary development of the genus Bifidobacterium by comparative genomics. // Appl Environ Microbiol. 2014, 80(20), Pp. 6383-94.

100. Lutkenhaus J.F., Wolf-Watz H., Donachie W.D. Organization of genes in the ftsa-enva region of the Escherichia coli genetic map and identification of a new fts locus (ftsz). // J. Bacteriol. 1980, 142, Pp. 615-620.

101. Madec E., Laszkiewicz A., Iwanicki A., Obuchowski M., Seror S. Characterization of a membrane-linked ser/thr protein kinase in Bacillus subtilis, implicated in developmental processes. // Mol. Microbiol. 2002, 46, Pp. 571-586.

102. Madec E., Stensballe A., Kjellstrom S., Cladiere L., Obuchowski M., Jensen O.N., Seror S.J. Mass spectrometry and site-directed mutagenesis identify several autophosphorylated residues required for the activity of prkc, a ser/thr kinase from Bacillus subtilis. // J. Mol. Biol. 2003, 330, Pp. 459-472.

103. Maestro B., Novakova L., Hesek D., Lee M., Leyva E., Mobashery S., Sanz J.M., Branny P. Recognition of peptidoglycan and beta-lactam antibiotics by the extracellular domain of the Ser/Thr protein kinase StkP from Streptococcus pneumoniae. // FEBS Lett. 2011, 585, Pp. 357-363.

104. Malhotra V., Arteaga-Cortes L.T., Clay G., Clark-Curtiss J.E. Mycobacterium tuberculosis protein kinase K confers survival advantage during early infection in mice and regulates growth in culture and during persistent infection: implications for immune modulation. // Microbiology. 2010, 156(Pt 9), Pp. 2829-2841.

105. Malhotra V., Okon B.P., Clark-Curtiss J.E. Mycobacterium tuberculosis Protein Kinase K Enables Growth Adaptation through Translation Control. // Journal of Bacteriology. 2012, 194(16), Pp. 4184-4196.

106. Manning G., Whyte D.B., Martinez R., Hunter T., Sudarsanam S. The protein kinase complement of the human genome. // Science. 2002, 298, Pp. 1912-1934.

107. Manuse S., Fleurie A., Zucchini L., Lesterlin C., Grangeasse C. Role of eukaryotic like serine/threonine kinases in bacterial cell division and morphogenesis. // FEMS Microbiol Rev. 2016, 40(1), Pp. 41-56.

108. Marco M.L., Pavan S., Kleerebezem M. Towards understanding molecular modes of probiotic action. // Curr Opin Biotechnol. 2006, 17, Pp. 204-210.

109. Maslov D.A., Shur K.V., Bekker O.B., Zakharevich N.V., Zaichikova M.V., Klimina K.M., Smirnova T.G., Zhang Y., Chernousova L.N., Danilenko V.N. Draft Genome Sequences of Two Pyrazinamide-Resistant Clinical Isolates, Mycobacterium tuberculosis 134152 and 13-2459. // Genome Announc. 2015, 3(4), e00758-15.

110. Matsuki T., Watanabe K., Tanaka R., Fukuda M., Oyaizu H. Distribution of Bifidobacterial Species in Human Intestinal Microflora Examined with 16S rRNA-Gene-Targeted Species-Specific Primers. // Applied and Environmental Microbiology. 1999, 65(10), Pp. 4506-4512.

111. McWilliam H., Li W., Uludag M., Squizzato S., Park Y.M., Buso N., Cowley A.P., Lopez R. Analysis Tool Web Services from the EMBL-EBI. // Nucleic acids research. 2013, 41(Web Server issue), W597-600.

112. Mieczkowski C., Iavarone A.T., Alber T. Auto-activation mechanism of the mycobacterium tuberculosis pknb receptor ser/thr kinase. // EMBO J. 2008, 27, Pp. 31863197.

113. Milani C., Lugli G.A., Duranti S., Turroni F., Bottacini F., Mangifesta M., Sanchez B., Viappiani A., Mancabelli L., Taminiau B., Delcenserie V., Barrangou R., Margolles A., van Sinderen D., Ventura M. Genomic Encyclopedia of Type Strains of the Genus Bifidobacterium. // Applied and Environmental Microbiology. 2014, 80(20), Pp. 6290-6302.

114. Mir M., Asong J., Li X., Cardot J., Boons G-J., Husson R.N. The extracytoplasmic domain of the Mycobacterium tuberculosis Ser/Thr kinase PknB binds specificmuropeptides and is required for PknB localization. // PLoS Pathog. 2011, 7, e1002182.

115. Molle V., Kremer L. Division and cell envelope regulation by ser/thr phosphorylation: Mycobacterium shows the way. // Mol. Microbiol. 2010, 75, Pp. 1064-1077.

116. Munoz-Dorado J., Inouye S., Inouye M. A gene encoding a protein serine/threonine kinase is required for normal development of M. xanthus, a gram-negative bacterium. // Cell. 1991, 67, Pp. 995-1006.

117. Najafi S.M., Willis A.C., Yudkin M. D. Site of phosphorylation of SpollAA, the anti-anti-sigma factor for sporulation-specific sigma F of Bacillus subtilis. // J. Bacteriol. 1995, 177, Pp. 2912-2913.

118. Narayan A., Sachdeva P., Sharma K., Saini A.K., Tyagi A.K., Singh Y. Serine threonine protein kinases of mycobacterial genus: phylogeny to function. // Physiol Genomics. 2007, 29, Pp. 66-75.

119. Nariya H., Inouye S. Factors that modulate the Pkn4 kinase cascade in Myxococcus xanthus. // J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2005a, 9, Pp. 147-153.

120. Nariya H., Inouye S. Identification of a protein Ser/Thr kinase cascade that regulates essential transcriptional activators in Myxococcus xanthus development. // Mol. Microbiol. 2005b, 58, Pp. 367-379.

121. Nariya H., Inouye S. Activation of 6-phosphofructokinase via phosphorylation by Pkn4, a protein Ser/Thr kinase of Myxococcus xanthus. // Mol Microbiol. 2002, 46, Pp. 1353-1366.

122. Nariya H., Inouye S. An effective sporulation of Myxococcus xanthus requires glycogen consumption via Pkn4-activated 6-phosphofructokinase. // Mol Microbiol. 2003, 49, Pp. 517528.

123. Naumann T., Matter H. Structural classification of protein kinases using 3D molecular interaction field analysis of their ligand binding sites: target family landscapes. // J Med Chem. 2002, 45, Pp. 2366-2378.

124. Neer E.J., Schmidt C.J., Nambudripad R., Smith T.F. The ancient regulatory-protein family of WD-repeat proteins. // Nature. 1994, 371, Pp. 297-300.

125. Neu J.M., MacMillan S.V., Nodwell J.R., Wright G.D. StoPK-1, a serine/threonine protein kinase from the glycopeptide antibiotic producer Streptomyces toyocaensis NRRL 15009, affects oxidative stress response. // Mol Microbiol. 2002, 44, Pp. 417-430.

126. Nicholas K.B., Nicholas H.B.Jr., Deerfield D.W.II. GeneDoc: Analysis and Visualization of Genetic Variation. // EMBNEW.NEWS. 1997, 4, Pp. 14.

127. Nolen B., Taylor S., Ghosh G. Regulation of protein kinases; controlling activity through activation segment conformation. // Mol. Cell. 2004, 15, Pp. 661-675.

128. Novakova L., Saskova L., Pallova P., Janecek J., Novotna J., Ulrych A., Echenique J., Trombe M.C., Branny P. Characterization of a eukaryotic type serine/threonine protein kinase and protein phosphatase of Streptococcus pneumoniae and identification of kinase substrates. // FEBS J. 2005, 272, Pp. 1243-1254.

129. O'Callaghan A., van Sinderen D. Bifidobacteria and Their Role as Members of the Human Gut Microbiota. // Frontiers in Microbiology. 2016, 7, Pp. 925.

130. Ohlsen K., Donat S. The impact of serine/threonine phosphorylation in Staphylococcus aureus. // Int J Med Microbiol. 2010, 300(2-3), Pp. 137-141.

131. Ortiz-Lombardia M., Pompeo F., Boitel B., Alzari P.M. Crystal structure of the catalytic domain of the pknb serine/threonine kinase from Mycobacterium tuberculosis. // J. Biol. Chem. 2003, 278, Pp. 13094-13100.

132. Paracuellos P., Ballandras A., Robert X., Kahn R., Herve M., Mengin-Lecreulx D., Cozzone A.J., Duclos B., Gouet P. The extended conformation of the 2.9-A crystal structure of the three-PASTA domain of a Ser/Thr kinase from the human pathogen Staphylococcus aureus. // J. Mol. Biol. 2010, 404, Pp. 847-858.

133. Parandhaman D.K., Sharma P., Bisht D., Narayanan S. Proteome and phosphoproteome analysis of the serine/threonine protein kinase E mutant of Mycobacterium tuberculosis. // Life Sci. 2014, 109, Pp. 116-126.

134. Parikh A., Verma S.K., Khan S., Prakash B., Nandicoori V.K. Pknb-mediated phosphorylation of a novel substrate, nacetylglucosamine-1-phosphate uridyltransferase, modulates its acetyltransferase activity. // J. Mol. Biol. 2009, 386, Pp. 451-464.

135. Pereira S.F., Goss L., Dworkin J. Eukaryote-like serine/threonine kinases and phosphatases in bacteria. // Microbiol Mol Biol Rev. 2011, 75(1), Pp. 192-212.

136. Perez J., Castaneda-Garcia A., Jenke-Kodama H., Muller R., Munoz-Dorado J. Eukaryotic-like protein kinases in the prokaryotes and the myxobacterial kinome. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, Pp. 15950-15955.

137. Petrickova K., Tichy P., Petricek M. Cloning and characterization of the pknA gene from Streptomyces coelicolor A3(2), coding for the Mn2+ dependent protein Ser/Thr kinase. // Biochem Biophys Res Commun. 2000, 279(3), Pp. 942-948.

138. Petrickova K., Petricek M. Eukaryotic-type protein kinases in Streptomyces coelicolor: variations on a common theme. // Microbiology. 2003, 149, Pp. 1609-1621.

139. Pettersen E.F., Goddard T.D., Huang C.C., Couch G.S., Greenblatt D.M., Meng E.C., Ferrin T.E. UCSF Chimera--a visualization system for exploratory research and analysis. // J Comput Chem. 2004, 25(13), Pp. 1605-1612.

140. Ponting C.P., Aravind L., Schultz J., Bork P., Koonin E.V. Eukaryotic signalling domain homologues in Archaea an Bacteria. Ancient ancestry and horizontal gene transfer. // J. Mol. Biol. 1999, 289, Pp. 729-745.

141. Prisic S., Dankwa S., Schwartz D., Chou M.F., Locasale J.W., Kang C.M., Bemis G., Church G.M., Steen H., Husson R.N. Extensive phosphorylation with overlapping specificity by Mycobacterium tuberculosis serine/threonine protein kinases. // Proc Natl Acad Sci U S A. 2010, 107, Pp. 7521-7526.

142. Prisic S., Husson R.N. Mycobacterium tuberculosis Serine/Threonine Protein Kinases. // Microbiol Spectr. 2014, 2(5). 10.1128/microbiolspec.MGM2-0006-2013.

143. Rajagopal L., Clancy A., Rubens C.E. A eukaryotic type serine/threonine kinase and phosphatase in Streptococcus agalactiae reversibly phosphorylate an inorganic pyrophosphatase and affect growth, cell segregation, and virulence. // J. Biol. Chem. 2003, 278, Pp. 14429-14441.

144. Rajagopal L., Vo A., Silvestroni A., Rubens C.E. Regulation of purine biosynthesis by a eukaryotic-type kinase in Streptococcus agalactiae. // Mol Microbiol. 2005, 56, Pp. 13291346.

145. Rajagopal L., Vo A., Silvestroni A., Rubens C.E. Regulation of cytotoxin expression by converging eukaryotic-type and two-component signaling mechanisms in Streptococcus agalactiae. // Mol Microbiol. 2006, 62, Pp. 941-957.

146. Rajilic-Stojanovic M., de Vos W.M. The first 1000 cultured species of the human gastrointestinal microbiota. // Fems Microbiology Reviews. 2014, 38(5), Pp. 996-1047.

147. Richardson J.S., Richardson D.C. Natural beta-sheet proteins use negative design to avoid edge-to-edge aggregation. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2002, 99, Pp. 2754-2759.

148. Rottig M., Rausch C., Kohlbacher O. Combining structure and sequence information allows automated prediction of substrate specificities within enzyme families. // PLoS Comput Biol. 2010, 6, e1000636.

149. Roumestand C., Leiba J., Galophe N., Margeat E., Padilla A., Bessin Y., Barthe P., Molle V., Cohen-Gonsaud M. Structural insight into the Mycobacterium tuberculosis Rv0020c protein and its interaction with the PknB kinase. // Structure. 2011, 19, Pp. 15251534.

150. Ruggiero A., De Simone P., Smaldone G., Squeglia F., Berisio R. Bacterial cell division regulation by Ser/Thr kinases: a structural perspective. // Curr Protein Pept Sci. 2012, 13, Pp. 756-766.

151. Ruggiero A., Squeglia F., Marasco D., Marchetti R., Molinaro A., Berisio R. X-ray structural studies of the entire extracellular region of the serine/threonine kinase PrkC from Staphylococcus aureus. //Biochem J. 2011, 435, Pp. 33-41.

152. Russell D.A., Ross R.P., Fitzgerald G.F., Stanton C. Metabolic activities and probiotic potential of bifidobacteria. // Int J Food Microbiol. 2011, 149(1), Pp. 88-105.

153. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. // Molecular biology and evolution. 1987, 4(4), Pp. 406-425.

154. Sakaguchi K., He J., Tani S., Kano Y., Suzuki T. A targeted gene knockout method using a newly constructed temperaturesensitive plasmid mediated homologous recombination in Bifidobacterium longum. // Appl Microbiol Biotechnol. 2012, 95, Pp. 499509.

155. Sali A., Blundell T.L. Comparative protein modelling by satisfaction of spatial restraints. // J Mol Biol. 1993, 234, Pp. 779-815.

156. Sassetti C.M., Boyd D.H., Rubin E.J. Genes required for mycobacterial growth defined by high density mutagenesis. // Mol. Microbiol. 2003, 48(1), Pp. 77-84.

157. Scheeff E.D., Bourne P.E. Structural evolution of the protein kinase-like superfamily. // PLoS Comput. Biol. 2005, 1, e49.

158. Schell M.A., Karmirantzou M., Snel B., Vilanova D., Berger B., Pessi G., et al. The genome sequence of Bifidobacterium longum reflects its adaptation to the human gastrointestinal tract. // Proc Natl Acad Sci U S A. 2002, 99, Pp. 14422-14427.

159. Scherr N., Honnappa S., Kunz G., Mueller P., Jayachandran R., Winkler F., Pieters J., Steinmetz M.O. Structural basis for the specific inhibition of protein kinase G, a virulence factor of Mycobacterium tuberculosis. // Proc Natl Acad Sci USA. 2007, 104, Pp. 1215112156.

160. Shah I.M., Dworkin J. Induction and regulation of a secreted peptidoglycan hydrolase by a membrane Ser/Thr kinase that detects muropeptides. // Mol Microbiol. 2010, 75, Pp. 1232-1243.

161. Shah I.M., Laaberki M.H., Popham D.L., Dworkin J. A eukaryotic-like Ser/Thr kinase signals bacteria to exit dormancy in response to peptidoglycan fragments. // Cell. 2008, 135, Pp. 486-496.

162. Shi L., Potts M., Kennelly P.J. The serine, threonine, and/or tyrosine-specific protein kinases and protein phosphatases of prokaryotic organisms: a family portrait. // FEMS Microbiol. Rev. 1998, 22, Pp. 229-253.

163. Shi L., Sohaskey C.D., Kana B.D., Dawes S., North R.J., Mizrahi V., Gennaro ML. Changes in energy metabolism of Mycobacterium tuberculosis in mouse lung and under in vitro conditions affecting aerobic respiration. // Proc Natl Acad Sci U S A. 2005, 102, Pp. 15629-15634.

164. Shur K.V., Klimina K.M., Zakharevich N.V., Maslov D.A., Bekker O.B., Zaychikova M.V., Kamaev E.Y., Kravchenko M.A., Skornyakov S.N., Zhang Y., Danilenko V.N. Draft Genome Sequence of Mycobacterium tuberculosis Strain E186hv of Beijing B0/W Lineage with Reduced Virulence. // Genome Announc. 2015, 3(3), e00403-15.

165. Shur K.V., Zaychikova M.V., Mikheecheva N.E., Klimina K.M., Bekker O.B., Zhdanova S.N., Ogarkov O.B., Danilenko, V.N. Draft genome sequence of Mycobacterium tuberculosis strain B9741 of Beijing B0/W lineage from HIV positive patient from Siberia. // Genomics Data. 2016, 10, Pp. 61-62.

166. Silvestroni A., Jewell K.A., Lin W.J., Connelly J.E., Ivancic M.M., Tao W.A., Rajagopal L. Identification of serine/threonine kinase substrates in the human pathogen group B. streptococcus. // J Proteome Res. 2009, 8, Pp. 2563-2574.

167. Sippl M.J. Recognition of errors in three-dimensional structures of proteins. // Proteins. 1993, 17, Pp. 355-362.

168. Smith T.F., Gaitatzes C., Saxena K., Neer E.J. The WD repeat: a common architecture for diverse functions. // Trends Biochem Sci. 1999, 24, Pp. 181-185.

169. Smith R.F., King K.Y. Identification of a eukaryotic-like protein kinase gene in Archaebacteria. // Protein Sci. 1995, 4, Pp. 126-129.

170. Squeglia F., Marchetti R., Ruggiero A., Lanzetta R., Marasco D., Dworkin J., Petoukhov M., Molinaro A., Berisio R., Silipo A. Chemical basis of peptidoglycan discrimination by PrkC, a key kinase involved in bacterial resuscitation from dormancy. // J Am Chem Soc. 2011, 133, Pp. 20676-9.

171. Stackebrandt E., Rainey F., Ward-Rainey N. Proposal for a New Hierarchic Classification System, Actinobacteria classis nov. // Int J Syst Evol Microbiol. 1997, 47(2), Pp. 479-491.

172. Stackebrandt E., Zeytun A., Lapidus A., et al. Complete genome sequence of

T

Coriobacterium glomerans type strain (PW2T) from the midgut of Pyrrhocoris apterus L. (red soldier bug). // Standards in Genomic Sciences. 2013, 8(1), Pp. 15-25.

173. Sun H., Jiang Y., Yu Q., Luo C., Zou J. Effect of mutation K85R on GSK-3b: molecular dynamics simulation. // Biochem Biophys Res Comm. 2008, 377, Pp. 962-965.

174. Sun H., Shi W. Genetic studies of mrp, a locus essential for cellular aggregation and sporulation of Myxococcus xanthus. // J. Bacteriol. 2001, 183, Pp. 4786-4795.

175. Sun Z., Zhang W., Guo C., Yang X., Liu W., Wu Y., Song Y., Kwok L.Y., Cui Y., Menghe B., Yang R., Hu L., Zhang H. Comparative Genomic Analysis of 45 Type Strains of the Genus Bifidobacterium: A Snapshot of Its Genetic Diversity and Evolution. // PLoS One. 2015, 10(2), e0117912.

176. Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEGA4: molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0. // Mol Biol Evol. 2007, 24, Pp. 1596-1599.

177. Taylor S.S., Radzio-Andzelm E., Hunter T. How do protein kinases discriminate between serine/threonine and tyrosine? Structural insights from the insulin receptor protein-tyrosine kinase. // FASEB J. 1995, 9(13), Pp. 1255-66.

178. Thakur M., Chakraborti P.K. Gtpase activity of mycobacterial ftsz is impaired due to its transphosphorylation by the eukaryotic-type ser/thr kinase, pkna. // J. Biol. Chem. 2006, 281, Pp. 40107-40113.

179. Thakur M., Chakraborti P.K. Ability of pkna, a mycobacterial eukaryotic-type serine/threonine kinase, to transphosphorylate murd, a ligase involved in the process of peptidoglycan biosynthesis. // Biochem. J. 2008, 415, Pp. 27-33.

180. Tissier H. Recherches sur la flore intestinale normale et pathologique du nourisson. // Thesis. University of Paris, Paris, France. 1900.

181. Turroni F., Bottacini F., Foroni E., Mulder I., Kim J.H., Zomer A., et al. Genome analysis of Bifidobacterium bifidum PRL2010 reveals metabolic pathways for host-derived glycan foraging. // Proc Natl Acad Sci U S A. 2010, 107, Pp. 19514-19519.

182. Turroni F., Ribbera A., Foroni E., van Sinderen D., Ventura M. Human gut microbiota and bifidobacteria: from composition to functionality. // Antonie Van Leeuwenhoek J Microb. 2008, 94, Pp. 35-50.

183. Turroni F., van Sinderen D., Ventura M. Bifidobacteria: from ecology to genomics. // Front Biosci (Landmark Ed). 2009, 14, Pp. 4673-4684.

184. Turroni F., van Sinderen D., Ventura M. Genomics and ecological overview of the genus Bifidobacterium. // Int J Food Microbiol. 2011, 149, Pp. 37-44.

185. Turroni F., Duranti S., Bottacini F., Guglielmetti S., Van Sinderen D., Ventura, M. Bifidobacterium bifidum as an example of a specialized human gut commensal. // Frontiers in Microbiology. 2014, 5, Pp. 437.

186. Tyagi N., Anamika K., Srinivasan N. A framework for classification of prokaryotic protein kinases. // PLoS One. 2010, 5, e10608.

187. Ulrich L.E., Koonin E.V., Zhulin I.B. One-component systems dominate signal transduction in prokaryotes. // Trends Microbiol. 2005, 13, Pp. 52-56.

188. Umeyama T., Lee P.C., Horinouchi S. Protein serine/threonine kinases in signal transduction for secondary metabolism and morphogenesis in Streptomyces. // Appl Microbiol Biotechnol. 2002, 59, Pp. 419-425.

189. Vandenplas Y., Huys G., Daube G. Probiotics: an update. // J Pediatr (Rio J). 2015, 91(1), Pp. 6-21.

190. Ventura M., van Sinderen D., Fitzgerald G.F., Zink R. Insights into the taxonomy, genetics and physiology of bifidobacteria. // Antonie Van Leeuwenhoek. 2004, 86(3), Pp. 205-223.

191. Ventura M.\ Canchaya C., Fitzgerald G.F., Gupta R.S., van Sinderen D. Genomics as a means to understand bacterial phylogeny and ecological adaptation: the case of bifidobacteria. // Antonie Van Leeuwenhoek. 2007b, 91(4), Pp. 351-372.

192. Ventura M., Canchaya C., Meylan V., Klaenhammer T.R., Zink R. Analysis, characterization and loci of the tuf genes in Lactobacillus and Bifidobacterium species and their direct application for species identification. // Appl Environ Microbiol. 2003, 69, Pp. 6908-6922.

193. Ventura M., Canchaya C., Del Casale A., Dellaglio F., Neviani E., Fitzgerald G.F., van Sinderen D. Analysis of bifidobacterial evolution using a multilocus approach. // Int J Syst Evol Microbiol. 2006, 56, Pp. 2783-2792.

194. Ventura M., Canchaya C., Tauch A., Chandra G., Fitzgerald G.F., Chater K.F., van Sinderen D. Genomics of Actinobacteria: Tracing the evolutionary history of an ancient phylum. // Microbiol Mol Biol Rev. 2007a, 71, Pp. 495-548.

195. Ventura M., O'Flaherty S., Claesson M.J., Turroni F., Klaenhammer T.R., van Sinderen D., O'Toole P.W. Genome-scale analyses of health-promoting bacteria: probiogenomics. // Nat Rev Microbiol. 2009, 7, Pp. 61-71.

196. Ventura M., Turroni F., Lugli G.A., van Sinderen D. Bifidobacteria and humans: our special friends, from ecological to genomics perspectives. // J Sci Food Agric. 2014, 94(2), Pp. 163-168.

197. Villarino A., Duran R., Wehenkel A., Fernandez P., England P., Brodin P., Cole S.T., Zimny-Arndt U., Jungblut P.R, Cervenansky C., Alzari P.M. Proteomic identification of M. tuberculosis protein kinase substrates: PknB recruits gara, a fha domain-containing

protein, through activation loop-mediated interactions. // J. Mol. Biol. 2005, 350, Pp. 953963.

198. Vitagliano L., Ruggiero A., Pedone C., Berisio R. A molecular dynamics study of pilus subunits: Insights into pilus biogenesis. // J. Mol. Biol. 2007, 367, Pp. 935-941.

199. Volkamer A., Griewel A., Grombacher T., Rarey M. Analyzing the topology of active sites: on the prediction of pockets and subpockets. // J Chem Inf Model. 2010, 50, Pp. 20412052.

200. Vomastek T., Nadvornik R., Janecek J., Technikova Z., Weiser J., Branny P. Characterisation of two putative protein Ser/Thr kinases from actinomycete Streptomyces granaticolor both endowed with different properties. // Eur J Biochem. 1998, 257(1), Pp. 5561.

201. Vulpetti A., Bosotti R. Sequence and structural analysis of kinase ATP pocket residues. // Farmaco. 2004, 59, Pp. 759-765.

202. Walburger A., Koul A., Ferrari G., Nguyen L., Prescianotto-Baschong C., Huygen K., Klebl B., Thompson C., Bacher G., Pieters J. Protein kinase G from pathogenic mycobacteria promotes survival within macrophages. // Science. 2004, 304, Pp. 1800-1804.

203. Wehenkel A., Bellinzoni M., Grana M., Duran R., Villarino A., Fernandez P., Andre-Leroux G., England P., Takiff H., Cervenansky C., Cole S.T., Alzari P.M. Mycobacterial Ser/Thr protein kinases and phosphatases: physiological roles and therapeutic potential. // Biochim Biophys Acta. 2008, 1784(1), Pp. 193-202.

204. Wehenkel A., Fernandez P, Bellinzoni M., Catherinot V., Barilone N., Labesse G., Jackson M., Alzari P.M. The structure of pknb in complex with mitoxantrone, an atp-competitive inhibitor, suggests a mode of protein kinase regulation in mycobacteria. // FEBS lett. 2006, 580, Pp. 3018-3022.

205. Wiley D.J., Nordfeldth R., Rosenzweig J., DaFonseca C.J., Gustin R., Wolf-Watz H., Schesser K. The Ser/Thr kinase activity of the Yersinia protein kinase A (YpkA) is necessary for full virulence in the mouse, mollifying phagocytes, and disrupting the eukaryotic cytoskeleton. // Microb Pathog. 2006, 40, Pp. 234-243.

206. Wolff K.A., Nguyen H.T., Cartabuke R.H., Singh A., Ogwang S., Nguyen L. Protein kinase G is required for intrinsic antibiotic resistance in mycobacteria. // Antimicrob Agents Chemother. 2009, 53, Pp. 3515-3519.

207. Wright G.D., Thompson P.R. Aminoglycoside phosphotransferases: proteins, structure, and mechanism. // Front Biosci. 1999, 4, D9-21.

208. Wright D.P., Ulijasz A.T. Regulation of transcription by eukaryotic-like serine-threonine kinases and phosphatases in Gram-positive bacterial pathogens. // Virulence. 2014, 5(8), Pp. 863-885.

209. Yang X., Kang C.M., Brody M.S., Price C.W. Opposing pairs of serine protein kinases and phosphatases transmit signals of environmental stress to activate a bacterial transcription factor. // Genes Dev. 1996, 10, Pp. 2265-2275.

210. Yeats C., Finn R.D., Bateman A. The pasta domain: A betalactam-binding domain. // Trends Biochem. Sci. 2002, 27, Pp. 438.

211. Young T.A., Delagoutte B., Endrizzi J.A., Falick A.M., Alber T. Structure of Mycobacterium tuberculosis pknb supports a universal activation mechanism for ser/thr protein kinases. // Nature Struct. Biol. 2003, 10, Pp. 168-174.

212. Zakharevich N.V., Averina O.V., Klimina K.M., Kudryavtseva A.V., Kasianov A.S., Makeev V.J., Danilenko V.N. Complete Genome Sequence of Bifidobacterium longum GT15: Unique Genes for Russian Strains. // Genome Announc. 2014, 2(6), e01348-14.

213. Zhang C.C., Gonzalez L., Phalip V. Survey, analysis and genetic organization of genes encoding eukaryotic-like signaling proteins on a cyanobacterial genome. // Nucleic Acids Res. 1998, 6, Pp. 3619-3625.

214. Zhang J.H., Chung T.D., Oldenburg K.R. A simple statistical parameter for use in evaluation and validation of high throughput screening assays. // J Biomol Screen. 1999, 4, Pp. 67-73.

215. Zheng J., He C., Singh V.K., Martin N.L., Jia Z. Crystal structure of a novel prokaryotic Ser/Thr kinase and its implication in the Cpx stress response pathway. // Mol. Microbiol. 2007, 63, Pp. 1360-1371.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.