SCOPUS
SCIE
Transcriptional Activation of the Aldehyde Reductase YqhD by YqhC and Its Implication in Glyoxal Metabolism of Escherichia coli K-12
저자
Lee, Changhan ; Kim, Insook ; Lee, Junghoon ; Lee, Kang-Lok ; Min, Bumchan ; Park, Chankyu
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2010
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
4205-4214(10쪽)
제공처
<B>ABSTRACT</B><P>The reactive α-oxoaldehydes such as glyoxal (GO) and methylglyoxal (MG) are generated <I>in vivo</I> from sugars through oxidative stress. GO and MG are believed to be removed from cells by glutathione-dependent glyoxalases and other aldehyde reductases. We isolated a number of GO-resistant (GO<SUP>r</SUP>) mutants from <I>Escherichia coli</I> strain MG1655 on LB plates containing 10 mM GO. By tagging the mutations with the transposon Tn<I>phoA</I>-132 and determining their cotransductional linkages, we were able to identify a locus to which most of the GO<SUP>r</SUP> mutations were mapped. DNA sequencing of the locus revealed that it contains the <I>yqhC</I> gene, which is predicted to encode an AraC-type transcriptional regulator of unknown function. The GO<SUP>r</SUP> mutations we identified result in missense changes in <I>yqhC</I> and were concentrated in the predicted regulatory domain of the protein, thereby constitutively activating the product of the adjacent gene <I>yqhD</I>. The transcriptional activation of <I>yqhD</I> by wild-type YqhC and its mutant forms was established by an assay with a β-galactosidase reporter fusion, as well as with real-time quantitative reverse transcription-PCR. We demonstrated that YqhC binds to the promoter region of <I>yqhD</I> and that this binding is abolished by a mutation in the potential target site, which is similar to the consensus sequence of its homolog SoxS. YqhD facilitates the removal of GO through its NADPH-dependent enzymatic reduction activity by converting it to ethadiol via glycolaldehyde, as detected by nuclear magnetic resonance, as well as by spectroscopic measurements. Therefore, we propose that YqhC is a transcriptional activator of YqhD, which acts as an aldehyde reductase with specificity for certain aldehydes, including GO.</P>
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