Anti-Restriction Activity of ArdB Protein against EcoAI Endonuclease

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

ArdB proteins are known to inhibit the activity of type I restriction–modification (RM-I) system, in particular EcoKI (family IA). The mechanism of ArdB’s activity still remains unknown; the spectrum of targets inhibited by them has been poorly studied. In this work, it was shown that the presence of the ardB gene from R64 plasmid could suppress the activity of EcoAI endonuclease (IB family) in Escherichia coli TG1 cells. The absence of specificity of ArdB to a certain RM-I system (it inhibits both the IA- and IB-family), it can be a-ssumed that the mechanism of the anti-restriction activity of this protein does not depend on both the s-equence DNA at the recognition site and the structure of the restrictase of the RM-I systems.

About the authors

A. A. Kudryavtseva

Moscow Institute of Physics and Technology

Author for correspondence.
Email: kudryavtseva@phystech.edu
Russia, 141707, Moscow Region, Dolgoprudny

V. A. Alekhin

“Biophystech” LLC

Email: kudryavtseva@phystech.edu
Russia, 141701, Moscow Region, Dolgoprudny

M. D. Lebedeva

“Biophystech” LLC

Email: kudryavtseva@phystech.edu
Russia, 141701, Moscow Region, Dolgoprudny

E. Csefalvay

Laboratory of Structural Biology and Bioinformatics, Institute of Microbiology, Academy of Sciences of the Czech Republic

Email: kudryavtseva@phystech.edu
Czech Republic, 37333 , Nove Hrady, Zamek 136

M. Weiserova

Institute of Microbiology, Academy of Sciences of the Czech Republic

Email: kudryavtseva@phystech.edu
Czech Republic, 14220, Praha 4,, Vídeňská 1083

I. V. Manukhov

Moscow Institute of Physics and Technology; Moscow State University of Food Production

Email: kudryavtseva@phystech.edu
Russia, 141707, Moscow Region, Dolgoprudny; Russia, 125080, Moscow

References

  1. Samson J.E., Magadán A.H., Moineau S., Sabri M. (2013) Revenge of the phages: defeating bacterial defences. Nat. Rev. Microbiol. 11, 675‒687.
  2. Tock M.R., Dryden D.T. (2005) The biology of restriction and anti-restriction. Curr. Opin. Microbiol. 8, 466–472.
  3. Liang W., Xie Y., Lu Y, Xiong W., Tang Y., Li G., Jiang X., Lu Y. (2017) Anti-restriction protein, KlcAHS, promotes dissemination of carbapenem resistance. Front. Cell. Infect. Microbiol. 7, 150.
  4. McMahon S.A., Roberts G.A., Johnson K.A., Cooper L.P., Liu H., White J.H., Carter L.G., Sanghvi B., Oke M., Walkinshaw M.D., Blakely G.W., Naismith J.H., Dryden D.T. (2009) Extensive DNA mimicry by the ArdA anti-restriction protein and its role in the spread of antibiotic resistance. Nucleic Acids Res. 37, 4887–4897.
  5. Roberts G.A., Stephanou A.S., Kanwar N., Dawson A., Cooper L.P., Chen K., Nutley M., Cooper A., Blakely G.W., Dryden D.T. (2012) Exploring the DNA mimicry of the Ocr protein of phage T7. Nucleic Acids Res. 40, 8129–8143.
  6. Goryanin I.I., Kudryavtseva A.A., Balabanov V.P., Biryukova V.S., Manukhov I.V., Zavilgelsky G.B. (2018) Antirestriction activities of KlcA (RP4) and ArdB (R64) proteins. FEMS Microbiol. Lett. 365, fny227.
  7. Кудрявцева А.А., Охрименко И.С., Дидина В.С., Завильгельский Г.Б., Манухов И.В. (2020) Антирестрикционный белок ArdB (R64) взаимодействует с ДНК. Биохимия. 85, 369–377.
  8. Balabanov V.P., Kudryavtseva A.A., Melkina O.E., Pustovoit K.S., Khrulnova S.A., Zavilgelsky G.B. (2019) ArdB protective activity for unmodified λ phage against EcoKI restriction decreases in UV-treated Escherichia coli. Curr. Microbiol. 76, 1374–1378.
  9. Belogurov A.A., Delver E.P., Rodzevich O.V. (1993) Plasmid pKM101 encodes two nonhomologous antirestriction proteins (ArdA and ArdB) whose expression is controlled by homologous regulatory sequences. J. Bacteriol. 175, 4843–4850.
  10. Serfiotis-Mitsa D., Herbert A.P., Roberts G.A., Soares D.C., White J.H., Blakely G.W., Uhrín D., Dryden D.T. (2010) The structure of the KlcA and ArdB proteins reveals a novel fold and antirestriction activity against type I DNA restriction systems in vivo but not in vitro. Nucleic Acids Res. 38, 1723–1737.
  11. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. (1984) Молекулярное клонирование. Москва: Мир.
  12. Кудрявцева А.А., Осетрова М.С., Ливинюк В.Я., Манухов И.В., Завильгельский Г.Б. (2017) С-концевой остаток аспарагиновой кислоты (D141) необходим для антирестрикционной активности белка ArdB (R64). Молекуляр. биология. 51(5), 831–835.
  13. Завильгельский Г.Б., Мершавка В.Ю., Юсифов Т.Н., Белогуров А.А. (1984) Ослабление рестрикции ЕсоК ДНК бактериофага в присутствии плазмиды pKM101 ard+. I. Общая характеристика и генетическая локализация. Молекуляр. биология. 18(6), 1590–1596.
  14. Манухов И.В., Коноплева М.Н., Баженов С.В. (2016) Практикум по генетической инженерии. Черноголовка: Редакционно-издательский отдел ИПХФ РАН.
  15. Kan N.C., Lautenberger J.A., Edgell M.H., Hutchison C.A. (1979) The nucleotide sequence recognized by the Escherichia coli K12 restriction and modification enzymes. J. Mol. Biol. 130(2), 191–209. https://doi.org/10.1016/0022-2836(79)90426-1
  16. Kröger M., Hobom G. (1984) The nucleotide sequence recognized by the Escherichia coli A restriction and modification enzyme. Nucleic Acids Res. 12(2), 887–899. https://doi.org/10.1093/nar/12.2.887

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (267KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Кудрявцева, В.А. Алехин, М.Д. Лебедева, E. Csefalvay, M. Weiserova, И.В. Манухов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».