PL
 |
EN

PL EN

Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

Bakteryjne strategie wykorzystania jonów metali – kulisy chemii koordynacyjnej

Autorzy
Piasta Karolina , Mular Andrzej , Rola Anna , Dzyhovskyi Valentyn , Potok Paulina , Orzeł Bartosz , Potocki Sławomir , Stokowa-Sołtys Kamila , Kozłowski Henryk , Gumienna-Kontecka Elżbieta
Treść / Zawartość
Pełne teksty:
Piasta_K_Bakteryjne_WCH_5-6_2022.pdf
Identyfikatory
DOI
10.53584/wiadchem.2022.5.2
Warianty tytułu
EN
Bacterial strategies for the use of metal ions – backstage of coordiantion chemistry
Języki publikacji
PL
Abstrakty
EN
In the Biological Inorganic Chemistry Group we are inspired to better understand metal ions acquisition and homeostasis in pathogenic bacteria, and in this review we present three different approaches to the role of these processes. The growing importance of a full understanding of the iron transport system in pathogens prompted us to study synthetic analogs of siderophores, used as structural probes in the process of iron uptake by microorganisms. The ferrichrome biomimetic analogs allowed efficient Fe(III) chelation under biological conditions and were recognized better by P. putida. than E. coli, suggesting differences in uptake mechanisms. Addition of a fluorescent probe to the compound allowed to track biological fate of studied complexes [1, 2]. Biomimetics of ferrioxamine E revealed their potential as radioactive 68Ga(III)-based probes [3], and studies of Zr(IV) complexes permitted to explain the in vivo behavior of desferrioxamine B as 89Zr(IV) radionuclide carrier [4], as well as design better chelators for this metal ion [5]. One of the possible mammalian immune system responsesto mycobacterial infection is the increase of Zn(II) concentration in phagosomes to a toxic level [6-8]. The mycobacterial SmtB protein is a transcription regulator that in the presence of high concentrations of metals, dissociates from DNA and activates the expression of metal efflux proteins. We focused on α5 Zn(II) binding domains of SmtB/BigR4 proteins [9], looking at the coordination modes and thermodynamics of their Zn(II) and Ni(II) complexes. The study points out the specificity of metal-ligand interactions and the effect of mutations on the coordination properties of studied systems. The project can be considered as an introduction to the new strategies in tuberculosis treatment based on Zn(II)/Ni(II)-sensitive mechanisms. F. nucleatum is an anaerobic bacteria present in the plaque. It leads not only to periodontal diseases but also, angina, purulent inflammation of the lung tissue or reproductive organs [10]. Moreover, F. nucleatum promotes colon cancer growth [11]. This bacteria strain promotes inflammation and tumorigenesis by modulating the tumor immune microenvironment [12, 13]. Microbial pathogens drive tumorigenesis in 15–20% of cancer cases [14]. However, not only microorganisms are considered a major risk factor, but also metal ions play an important role in tumor promotion [15, 16]. Therefore, our primary research goal is to investigate the effect of metal ions coordination on the activity of outer-membrane proteins from F. nucleatum and to answer whether these proteins increase the prooxidative activity of Cu(II) and Fe(II) ions [16-18].
Słowa kluczowe
PL
EN
Wydawca
Polskie Towarzystwo Chemiczne
Czasopismo
Wiadomości Chemiczne
Rocznik
2022
Tom
[Z] 76, 5-6
Strony
287--308
Opis fizyczny
Bibliogr. 57 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
Piasta Karolina
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Mular Andrzej
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Rola Anna
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Dzyhovskyi Valentyn
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Potok Paulina
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Orzeł Bartosz
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Potocki Sławomir
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Stokowa-Sołtys Kamila
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
autor
Kozłowski Henryk
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
  • Zespół Chemii Medycznej, Instytut Nauk o Zdrowiu, Uniwersytet Opolski, ul. Katowicka 68, 45-060 Opole
autor
Gumienna-Kontecka Elżbieta
elzbieta.gumienna-kontecka@chem.uni.wroc.pl
  • Zespół Biologicznej Chemii Nieorganicznej, Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski, ul. F. Joliot-Curie 14, 50-383 Wrocław
Bibliografia
  • [1] E. Olshvang, A. Szebesczyk, H. Kozłowski, Y. Hadar, E. Gumienna-Kontecka, A. Shanzer, Dalton Trans., 2015, 44, 2850.
  • [2] J. Besserglick, E. Olshvang, A. Szebesczyk, J. Englander, D. Levinson, Y. Hadar, E. Gumienna-Kontecka and A. Shanzer, Eur. J. Chem., 2017, 23, 13181.
  • [3] A. Mular, A. Shanzer, H. Kozłowski, I. Hubmann, M. Misslinger, J. Krzywik, C. Decristoforo, E. Gumienna-Kontecka, Inorg. Chem., 2021, 60, 17846.
  • [4] Y. Toporivska, E. Gumienna-Kontecka, J. Inorg. Biochem., 2019, 198, 110753/1.
  • [5] Y. Toporivska, A. Mular, K. Piasta, M. Ostrowska, D. Illuminati, A. Baldi, V. Albanese, S. Pacifico, I.O. Fritsky, M. Remelli, R. Guerrini, E. Gumienna-Kontecka, Inorg. Chem., 2021, 60, 13332.
  • [6] O. Neyrolles, F. Wolschendorf, A. Mitra, M. Niederweis, Immunol. Rev., 2015, 264, 249.
  • [7] H. Botella, P. Peyron, F. Levillain, R. Poincloux, Y. Poquet, I. Brandli, C. Wang, et al., Cell Host & Microbe, 2011, 10, 248.
  • [8] S.L. Stafford, N.J. Bokil, M.E.S. Achard, R. Kapetanovic, M.A. Schembri, A.G. McEwan, M.J. Sweet, Biosci. Rep., 2013, 33, 541.
  • [9] A. Rola, R. Wieczorek, H. Korlowski, K. Krzywoszynska, S. Potocki, Dalton Trans., 2021, 50, 12118.
  • [10] K. Stokowa-Sołtys, K. Wojtkowiak, K. Jagiełło, J. Inorg. Biochem., 2021, 224, 111586.
  • [11] S. Bullman, C.S. Pedamallu, E. Sicinska, T. Clancy, S. Ogino, J. Tabernero, C. Fuchs, W.C. Hahn, P. Nuciforo, M. Meyerson, Cancer Res., 2018, 78, 5129.
  • [12] A.D. Kostic, E. Chun, L. Robertson, J.N. Glickman, C.A. Gallini, M. Michaud, T.E. Clancy, D.C. Chung, P. Lochhead, G.L. Hold, E.M. El-Omar, D. Brenner, C.S. Fuchs, M.W.S. Garrett, Cell Host Microbe, 2013, 14, 207.
  • [13] M.R. Rubinstein, X. Wang, W. Liu, Y. Hao, G. Cai, Y.W. Han, Cell Host Microbe, 2013, 14, 195.
  • [14] A.P. Bhatt, M.R. Redinbo, S.J. Bultman, Ca-a Cancer J. Clin., 2017, 67, 327.
  • [15] T. Sawa, T. Akaike, K. Kida, Y. Fukushima, K. Takagi, H. Maeda, Cancer Epidemiol Biomarkers Prev., 1998, 7, 1007.
  • [16] K. Stokowa-Sołtys, K. Kierpiec, R. Wieczorek, Dalton Trans., 2022, 51, 1.
  • [17] K. Stokowa-Sołtys, K. Wojtkowiak, V. Dzyhovskyi, R. Wieczorek, Int. J. Mol. Sci., 2021, 22, 2541/1.
  • [18] K. Stokowa-Soltys, V. Dzyhovskyi, R. Wieczorek, M. Jezowska-Bojczuk, J. Inorg. Biochem., 021, 215, 111332/1.
  • [19] R. Laxminarayan, Lancet, 2022, 399, 606.
  • [20] C.J.L. Murray, K.S. Ikuta, F. Sharara, L. Swetschinski, G.R. Aguilar, A. Gray, et al. Lancet, 2022, 399, 629.
  • [21] M.I. Hood, E.P. Skaar, Nat. Rev. Microbiol., 2012, 10, 525.
  • [22] R.C. Hider, X. Kong, Nat. Prod. Rep., 2010, 27, 637.
  • [23] A. Shanzer, J. Libman, w: Handbook of Microbial Chelates, ed. G. Winkelmann, CRC Press, Boca Raton, 1 edn., 1991, str. 309-338.
  • [24] A. Szebesczyk, E. Olshvang, A. Shanzer, P.L. Carver, E. Gumienna-Kontecka, Coord. Chem. Rev., 2016, 327, 84.
  • [25] A.D. Ferguson, V. Braun, H.P. Fiedler, J.W. Coulton, K. Diederichs, W. Welte, Protein Sci., 2000, 9, 956.
  • [26] R.A. Kingsley, R. Reissbrodt, W. Rabsch, J.M. Ketley, R.M. Tsolis, P. Everest, G. Dougan, A.J. Baumler, M. Roberts, P. H. Williams, Appl. Environ. Microbiol., 1999, 65, 1610.
  • [27] H. Kornreich-Leshem, C. Ziv, E. Gumienna-Kontecka, R. Arad-Yellin, Y. Chen, M. Elhabiri, A. M. Albrecht-Gary, Y. Hadar, A. Shanzer, JACS, 2005, 127, 1137.
  • [28] E.K. Dolence, A.A. Minnick, M.J. Miller, J. Med. Chem., 1990, 33, 461.
  • [29] A. Mular, A. Shanzer, H. Kozlowski, I. Hubmann, M. Misslinger, J. Krzywik, C. Decristoforo, E. Gumienna-Kontecka, Inorg. Chem., 2021, 60, 17846.
  • [30] J.P. Holland, Inorg. Chem., 2020, 59, 2070.
  • [31] U. Seibold, B. Wangler, C. Wangler, ChemMedChem, 2017, 12, 1555.
  • [32] M. Patra, A. Bauman, C. Mari, C. A. Fischer, O. Blacque, D. Haeussinger, G. Gasser, T.L. Mindt, Chem. Comm., 2014, 50, 11523.
  • [33] E. Gumienna-Kontecka, P. L. Carver, Essential Metals in Medicine: Therapeutic Use and Toxicity of Metal Ions in the Clinic. De Gruyter, 2019.
  • [34] A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2017.
  • [35] C.L. Coyle, E.I. Stiefel, The Bioinorganic Chemistry of Nickel. VCH Publishers, New York, 1988.
  • [36] L.S. Busenlehner, M.A. Pennella, D.P. Giedroc, FEMS Microbiol. Rev., 2003, 27, 131.
  • [37] J.A. Lemire, J.J. Harrison, R.J. Turner, Nat. Rev. Microbiol., 2013, 11, 371.
  • [38] B. Böddinghaus, T. Rogall, T. Flohr, H. Blöcker, E. Böttger, J. Clin. Microbiol., 1990, 28, 1751.
  • [39] M.A. Pennella, D.P. Giedroc, Biometals, 2005, 18, 413.
  • [40] D. Osman, J.S. Cavet, Nat. Prod. Rep., 2010, 27, 668.
  • [41] R.P. Saha, S. Samanta, S. Patra, D. Sarkar, A. Saha, M.K. Singh, Biometals, 2017, 30, 459.
  • [42] S. Silver, L.T. Phung, Annu. Rev. Microbiol., 1996, 50, 753.
  • [43] H. Chen, J.H. Wang, J.Q. Cui, C. Wang, S.X. Liang, H.H. Liu, J.P. Wen, Appl. Microbiol. Biotechnol., 2019, 103, 6629.
  • [44] A. Rola, P. Potok, R. Wieczorek, M. Mos, E. Gumienna-Kontecka, Inorg. Chem., 2022, w trakcie recenzji.
  • [45] I. Sobhani, J. Tap, F. Roudot-Thoraval, J.P. Roperch, S. Letulle, P. Langella, G. Corthier, J. Tran Van Nhieu, J. P. Furet, PLoS One, 2011, 6, e16393.
  • [46] S. Témoin, K.L. Wu, V. Wu, M. Shoham, Y.W. Han, FEBS Lett, 2012, 586, 1.
  • [47] Y.W. Han, A. Ikegami, C. Rajanna, H.I. Kawsar, Y. Zhou, M. Li, H.T. Sojar, R.J. Genco, H.K. Kuramitsu, C.X. Deng, J. Bacteriol., 2005, 187, 5330.
  • [48] P. Klemm, M.A. Schembri, Int. J. Med. Microbiol., 2000, 290, 27.
  • [49] Food, Nutrition, Physical Activity, and the Prevention of Cancer: a Global Perspective, World Cancer Research Fund / American Institute for Cancer Research, Washington DC: AICR, 2007.
  • [50] A.L. Sesink, D.S. Termont, J.H. Kleibeuker, R. Van der Meer, Carcinogenesis, 2001, 22, 1653.
  • [51] D.E. Corpet, Meat Sci., 2011, 89, 310.
  • [52] S. Ishikawa, S. Tamaki, M. Ohata, K. Arihara, M. Itoh, Mol. Nutr. Food Res., 2010, 54, 1182.
  • [53] M.D. Evans, M. Dizdaroglu, M.S. Cooke, Mutat. Res., 2004, 567, 1.
  • [54] P. Jaruga, T.H. Zastawny, J. Skokowski, M. Dizdaroglu, R. Olinski, FEBS Lett, 1994, 341, 59.
  • [55] T.C. Squier, Exp. Gerontol., 2001, 36, 1539.
  • [56] B. Halliwell, J.M.C. Gutteridge, Free Radicals in Biology and Medicine, 4th edition, Oxford University Press, Oxford, 2007.
  • [57] D. van der Helm, R. Chakraborty, w: Microbial Transport Systems, ed. G. Winkelmann, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2002, r. 11, str. 261.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-5db988c3-0e5d-4670-95d2-a6e8eb5d2128
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.