A Streptomyces coelicolor egy Ca2+-kötő fehérjében mutáns törzsének (S. coelicolor CabB törzs) fenotípusos vizsgálata

A Streptomycesek Gram-pozitív, fonalas, spóraképző, obligát aerob szaprofita talajbaktériumok. Jellegzetes rájuk a bonyolult morfológiai differenciálódási folyamat, mely során a csírázó spórák először sejtfonalak szövedékéből álló vegetatív micéliumot hozzák létre, amiből kialakul a légmicélium ez az életciklus végén kompartmentekre tagolódik, amelyekből ellenálló spórák képződnek. A Streptomyces-ek másik tulajdonsága a gyógyászatilag is fontos szekunder metabolitok szintézise, mely a morfológiai differenciálódással részben közös szabályozás alatt áll.
Prokariótákban kevésbé ismert az Ca2+ szerepe, de az irodalmi adatok alapján Streptomyces-ekben a Ca2+ szint befolyásolja a morfológiai differenciálódást és antibiotikum bioszintézist. A Ca2+ általában kalcium-kötő fehérjék közvetítésével fejti ki hatását, az általunk vizsgált S. coelicolor M145, vad fenotípusú törzs genomjában négy (cabA-cabD gének), a kalmodulinnal homológiát mutató kalcium-kötő fehérjét kódoló gén van. Munkacsoportunk elkészítette a cabB gén null mutánsát (S. coelicolor cabB::apr) és munkánk azt vizsgáltuk milyen hatása van a CabB fehérje hiányának a törzs differenciálódására és antibiotikum termelésére.
Háromféle táptalajon (SMMS, SMMS+10% szacharózzal, R5) hasonlítottuk össze a vad törzs és a mutáns fenotípusát, azt is megvizsgáltuk, hogy a kalmodulin-antagonista trifluoperazin hogyan hat a két törzs differenciálódására és antibiotikum termelésére.
Munkánk eredményeképpen megállapíthatjuk, hogy a cabB mutáció kondícionális, pleiotróp hatású és „leaky” mutáció. Tenyésztési körülményektől függően gátolja a morfológiai differenciálódást és az antibiotikum termelést. Az ozmotikus stressz általában gátló hatású a differenciálódási folyamatra, a mutánsban a CabB fehérje hiánya felerősíti ezt a hatást. A kalmodulin-antagonista erősebben gátolja a vad törzs növekedését, mint a mutánsét, a mutánsban viszont kisebb TFP koncentráció is már erősen gátolja a légmicélium és spóraképzést. Folyékony tenyészetekben a mutáns kevesebb actinorhodin antibiotikumot termel, és a trifluoperazin is gátolja az antibiotikum termelést.