Mecanismo de regulación de un promotor de la bacteria myxococcus xanthus inducible por luz azul

Abstract

La bacteria Myxococcus xanthus responde a la iluminación con luz azul sintetizando carotenoides. La mayoría de los genes carotenogénicos se agrupan en el operón carB, cuya expresión fotoinducible está regulada por las proteínas CarA y CarS. En la oscuridad, CarA reprime la expresión del operón carB y, en la luz, CarS contrarresta ese efecto represor. La proteína CarA presenta una organización novedosa de dominios. El extremo amino, CarA(Nter), es el dominio de unión a DNA (similar al de los factores transcripcionales de la familia MerR) y además es el dominio que media la interacción con CarS. El extremo carboxilo, CarA(Cter), es similar al dominio de unión a cobalaminas presente en enzimas que utilizan dicho compuesto como cofactor y está implicado en la oligomerización de CarA. La falta de expresión del operón carB en la oscuridad estaría provocada por la unión del represor CarA, probablemente en forma de dímeros, a dos sitios adyacentes de un operador bipartito: (i) uno de alta afinidad, el palíndrome pI, situado aguas arriba del promotor del operón carB; (ii) y otro de baja afinidad, el pseudopalíndrome pII, parcialmente solapante con la región -35 del promotor. La ocupación de pII por CarA, promovida por su unión inicial a pI, impediría el acceso de la polimerasa de RNA al promotor y, por consiguiente, la transcripción del promotor del operón carB. Es probable que la unión cooperativa de CarA al operador esté mediada, al menos en parte, por la interacción física entre dos dímeros del represor unidos a la misma cara del DNA. En ese caso, puesto que CarA contacta consigo misma a través de su dominio C-terminal, sería razonable esperar que fuera también dicho dominio el responsable de las interacciones cooperativas. La iluminación con luz azul activa la síntesis de la proteína antirrepresora CarS, que al interaccionar específicamente con el dominio N-terminal de CarA interferiría con su u