Поиск и изучение транспортеров, осуществляющих экскрецию пуриновых соединений у штаммов Bacillus и Escherichia coli тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат биологических наук Шеремет, Анастасия Сергеевна

• Шеремет, Анастасия Сергеевна
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Шеремет, Анастасия Сергеевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Цель и задачи работы

Научная новизна и практическая значимость работы

Публикации и апробация работы

Структура и объем работы

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Метаболизм пуринов и его регуляция у Bacillus и Е. coli

1.1. Путь биосинтеза пуриновых нуклеотидов de novo

1.2. Регуляция биосинтеза пуриновых нуклеотидов de novo на уровне 19 транскрипции

1.2.1. Репрессия PurR

1.2.2. Терминация транскрипции по механизму гуанин- 22 зависимого рибопереключателя

1.3. Ретроингибирование ферментов биосинтеза пуринов de novo

1.4. Усвоение пуриновых соединений и их взаимопревращение

1.4.1. Резервный (salvage) путь биосинтеза пуриновых 25 нуклеотидов

1.4.2. Взаимопревращение пуриновых нуклеотидов

1.4.3. Транспорт внутрь и утилизация пуриновых соединений

2. Экскреция различных соединений из клеток Е. coli и В. subtilis

2.1. Экскреция аминокислот из клеток Е. coli

2.2. NepI — белок экскреции пуриновых нуклеозидов у Е. coli

2.3. PbuE - белок экскреции пуриновых оснований у В. subtilis AI

3. Применение пуринов 51 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Бактериальные штаммы, фаги, плазмиды

2. Методы работы с ДНК

3. Трансформация, трансдукция, электротрансформация, сайт- 63 направленный мутагенез, клонирование in vivo и получение генетических модификаций в хромосоме Е. coli

4. Трансформация, трансдукция, и получение немаркированных 65 генетических модификаций в хромосоме штаммов Bacillus

5. Определение минимальных ингибирующих концентраций

6. Определение концентраций пуриновых производных в культуральной 67 среде

7. Проведение ферментаций в пробирках со штаммами-продуцентами 67 Е. coli и В. amyloliquefaciens

8. Определение активности ß-галактозидазы 68 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Поиск и изучение генов, участвующих в экскреции пуриновых 69 нуклеозидов у Bacillus

1.1. Клонирование генов В. subtilis, продукты которых гомологичны 69 белку Nepl из Е. coli

1.2. Клонирование генаpbuE из В. amyloliquefaciens

1.3. Изучение регуляции генарЬиЕвл в Е. coli

1.4. Поиск предпочтительных субстратов для экспортера PbuE

1.5. Изучение влияния повышенной экспрессии рЬиЕвл на экзогенное 78 накопление инозина штаммами Е. coli

1.6. Изучение влияния экспрессии рЬиЕвл на накопление инозина и 80 гипоксаптина штаммами-продуцентами Е. coli

1.7. Изучение влияния повышенной экспрессии рЬиЕвл на 81 накопление инозина и гуанозина штаммом-продуцентом

В. amyloliquefaciens

1.8. Конструирование бесплазмидного штамма-продуцента с 82 повышенной экспрессией pbuE

1.9. Гетерологичная экспрессия пер1ъ штамме В. amyloliquefaciens

1.10. Влияние экспрессии PbuE и Nepl на продукцию AICAr

2. Поиск и изучение новых генов, продукты которых обеспечивают 87 экскрецию пуриновых производных у Е. coli

2.1. Поиск и идентификация генов, сообщающих при амплификации 87 устойчивость к ингибирующим концентрациям инозина и гуанозина

2.1.1. Получение коллекции фазмид, обеспечивающих 88 устойчивость к пуриновым нуклеозидам

2.1.2. Идентификация генов, содержащихся на фазмиде Ми37 90 и обеспечивающих устойчивость к пуриновым нуклеозидам

2.1.3. Идентификация генов, содержащихся на фазмиде Ми15 91 и обеспечивающих устойчивость к пуриновым нуклеозидам

2.1.4. Идентификация генов, содержащихся на фазмиде Ми1 93 и обеспечивающих устойчивость к пуриновым нуклеозидам

2.1.5. Изучение фенотипических эффектов делеции и 95 повышенной экспрессии гена у1с1У

2.2. Поиск и изучение генов, сообщающих при амплификации 97 устойчивость к аналогам пуринов

2.3. Изучение регуляции экспрессии генов leuEиygaZH

2.3.1. Анализ регуляторной области генов 1еиЕ и ygaZ на 100 наличие сайтов связывания с белком РигК

2.3.2. Влияние аллельного состояния гена ригЯ на экспрессию

1еиЕ и ygaZ

2.3.3. Влияние пуриновых нуклеозидов, оснований и аналогов 102 пуринов на экспрессию 1еиЕ и у^аХ

2.3.4. Влияние аллельного состояния гена йеоБ на экспрессию

1еиЕ и ygaZ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поиск и изучение транспортеров, осуществляющих экскрецию пуриновых соединений у штаммов Bacillus и Escherichia coli»

Актуальность проблемы

Пуриновые соединения, полученные микробиологическим синтезом, широко используются в фармацевтической и пищевой промышленности. Так, соли пуриновых нуклеотидов инозинмонофосфата (ИМФ) и гуанозинмонофосфата (ГМФ) наряду с глутаматом натрия обладают высокой способностью усиливать вкус и поэтому являются важными компонентами пищевых добавок. Из-за очень высокой способности инозината и гуанозината усиливать вкус пищи добавление этих соединений к глутамату натрия позволяет использовать в четыре раза меньше такой пищевой добавки по сравнению с чистым глутаматом натрия. ИМФ и ГМФ получают как прямой ферментацией, так и путем ферментации до пуриновых нуклеозидов - инозина и гуанозина — с последующим ферментативным фосфорилированием до соответствующих мононуклеотидов (Mori et al., 1997). Кроме того, инозин используют непосредственно для получения различных медицинских препаратов («Инозин пранобекс», «Рибоксин»), которые применяют как иммуномодуляторы, кардио- и гепатопротекторы.

Штаммы Bacillus subtilis и Bacillus amyloliquefaciens обладают .большим потенциалом для биотехнологического производства инозина и гуанозина (Ishii and Shiio, 1972; Matsui et al., 1977; Zakataeva et al., 2005). Так как производство и потребление пуриновых производных с каждым годом возрастает, дальнейшее повышение продуктивности соответствующих штаммов-продуцентов на основе Bacillus с помощью методов метаболической инженерии является актуальной задачей. Один из подходов к ее решению состоит в усилении экспрессии генов, продукты которых обеспечивают экскрецию пуринов из клеток. Увеличение внутриклеточной концентрации целевого продукта в клетках продуцентов может ингибировать активность ферментов пути его биосинтеза, репрессировать гены и опероны, кодирующие эти ферменты, а также влиять на глобальные регуляторные системы, контролирующие метаболизм клетки. Все это может негативно воздействовать на биосинтез и накопление целевого продукта. Поэтому при создании штаммов-продуцентов большое значение приобретает способность клетки активно выводить синтезируемый продукт в культуральную среду. В связи с этим поиск генов, участвующих в экскреции пуриновых нуклеозидов у бактерий, является очень важной практической задачей.

Пути синтеза пуринов de novo, усвоения и превращения пуринов (путь salvage) у Escherichia coli и В. subtilis достаточно хорошо изучены (Nygaard, 1983; Neuhard and Nygaard, 1987; Zhang et al., 2009). Имеется в литературе и информация о генах, продукты которых осуществляют транспорт пуриновых оснований и нуклеозидов в клетки. Так, у В. subtilis известно несколько транспортеров для усвоения пуринов: NupG — транспортер пуриновых и пиримидиновых нуклеозидов, обладающий широкой специфичностью, PbuG — транспортер гуанина и гипоксантина, PbuX — транспортер ксантина и NupC - транспортер аденозина и пиримидиновых нуклеозидов (Christiansen, 1997; Saxild and Nygaard, 1987). Однако о системах вывода (экскреции) пуриновых производных из клетки известно очень мало. Так, к моменту начала настоящего исследования был найден и охарактеризован только один ген, продукт которого осуществляет экскрецию пуриновых нуклеозидов — nepl (yicM) из Е. coli (Gronskiy et al., 2005). Был также описан экспортер пуриновых оснований, в частности, аденина - белок PbuE (YdhL) из В. subtilis (Johansen et al., 2003; Nygaard and Saxild, 2005). Дальнейшее изучение систем выведения пуриновых соединений из клеток бактерий позволит глубже понять метаболизм пуринов и механизмы контроля внутриклеточных пулов этих важнейших для клетки соединений.

Исходя из вышеизложенного, следует, что поиск и изучение генов, продукты которых вовлечены в экскрецию пуриновых соединений у бактерий, представляется актуальной задачей не только с практической, но и с научной точки зрения.

Цель и задачи работы

Работа посвящена поиску и изучению генов, участвующих в экскреции пуриновых производных из клеток Bacillus и Е. coli, а также изучению влияния повышенной экспрессии этих генов на продуктивность соответствующих штаммов-продуцентов.

В процессе работы решались следующие задачи:

1. провести поиск генов, участвующих в экскреции пуриновых нуклеозидов у Bacillus',

2. клонировать ген pbnE из В. amyloliquefaciens и изучить регуляцию его экспрессии в клетках Е. coli, определить субстратную специфичность экспортера PbuE;

3. на примере штаммов-продуцентов показать эффект повышенной экспрессии pbuE на продукцию инозина, гуанозина и аминоимидазолкарбоксамид рибонуклеозида (AICAr);

4. изучить возможность функционирования экскреторных белков из грамположительных бактерий в грамотрицательных и наоборот;

5. провести поиск новых генов, которые могут принимать участие в экскреции пуриновых соединений у Е. coli, фенотипически охарактеризовать их и изучить некоторые аспекты их регуляции.

Научная новизна и практическая значимость работы

В настоящей работе клонирован и изучен ген рЪиЕ из В. amyloliquefaciens, исследована регуляция его экспрессии под собственными регуляторными элементами в Е. coli. Для его продукта, белка PbuE, ранее охарактеризованного как экспортер пуриновых оснований, в частности, аденина, показана новая функция: экскреция пуриновых нуклеозидов аденозина, инозина и гуанозина, а также AICAr. Установлено, что мембранные белки экскреции PbuE и его гомолог из Е. coli Nepl способны функционировать как в грамположительных, так и грамотрицательных бактериях. Практическая значимость исследования продемонстрирована на примере увеличения продукции пуриновых рибонуклеозидов штаммами-продуцентами В. amyloliquefaciens и Е. coli. Путем создания библиотеки генов на фазмиде Mu d5005 с последующей селекцией вставок по устойчивости к ингибирующим концентрациям инозина и гуанозина осуществлен поиск транспортеров пуриновых производных у Е. coli. Найден ген yidY, продукт которого обладает низкой специфичностью к пуриновым нуклеозидам. Показано, что гены rhtA, leuE (yeaS), ydeD и ygaZH, известные как гены, кодирующие транспортеры экскреции аминокислот, усиливают при повышенной экспрессии экскрецию пуриновых соединений. Показана зависимость экспрессии генов leuE и ygaZH от метаболизма пуринов, а именно от аллельного состояния генов purR и deoD, а также зависимость экспрессии leuE от наличия в среде культивирования пуриновых нуклеозидов и аналогов пуринов в качестве индукторов.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации опубликовано 2 печатные работы в журналах, рекомендованных ВАК, и 1 сообщение в материалах Международной научной конференции (Лиссабон, Португалия, декабрь 2009 г.). Материалы диссертации дважды докладывались автором на конкурсе молодых ученых НИИ «Аджиномото-Генетика» (июнь 2007 г., июнь 2009 г.), а также были представлены на Ш Международной конференции по микробиологии окружающей среды, промышленной и прикладной микробиологии ВюМ1сго\¥ог1с12009 (Лиссабон, Португалия, декабрь 2009 г.). Диссертационная работа была апробирована на совместном семинаре НТС НИИ «Аджиномото-Генетика» и секции «Генетика микроорганизмов» Ученого Совета ФГУП «ГосНИИгенетика» 20 декабря 2010 года.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из 7 разделов: «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты и обсуждение», «Заключение», «Выводы» и «Список цитированной литературы». Работа изложена на 127 страницах, включая 26 рисунков и 18 таблиц. Список цитированной литературы содержит 198 источников, в том числе 10 на русском языке.

Заключение диссертации по теме «Генетика», Шеремет, Анастасия Сергеевна

выводы

1. Клонированы и фенотипически охарактеризованы ортологичные гены pbuE из В. subtilis и В. amyloliquefaciens. Показано, что гетерологичная экспрессия гена pbuE из В. amyloliquefaciens в неродственной бактерии Е. coli сохраняет основные характеристики аденин-зависимого рибопереключателя: активируется аденином и усиливается при введении мутации Т—>С.

2. Показано, что PbuE функционирует как экспортер пуриновых нуклеозидов, пуриновых оснований и AICAr. PbuE и его ортолог Nepl из Е. coli способны выполнять свои экскреторные функции как в грамположительных, так и грамотрицательных бактериях.

3. Повышенная экспрессия генов Е. coli rhtA, ydeD, leuE и оперона ygaZH, продукты которых ранее охарактеризованы как белки экскреции аминокислот, повышает устойчивость к пуриновым нуклеозидам и аналогам пуринов, а также обеспечивает повышенную продукцию инозина, гуанозина или гипоксантина штаммами-продуцентами.

4. В регуляторной области генов leuE и ygaZH найдены возможные сайты связывания с регулятором метаболизма пуринов PurR. Изучение регуляции экспрессии генов leuE и ygaZH показало, что: экспрессия leuE и ygaZH увеличивается в отсутствие регуляторного белка PurR; экспрессия leuE индуцируется пуриновыми основаниями аденином и гуанином, а также аналогами пуринов — 6-тиогуанином и 6-меркаптопурином; на экспрессию генов leuE и ygaZH влияет аллельное состояние гена deoD.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С помощью селекции на устойчивость к аналогам пуринов был проведен поиск транспортеров экскреции пуриновых соединений у Bacillus. В результате были клонированы и изучены ортологичные гены рЪиЕ из В. subtilis (pbuEss) и В. amyloliquefaciens (рЬиЕвл), амплификация которых сообщала устойчивость к пуриновым нуклеозидам, а также их аналогам — 2,6-диаминопурину и 6-меркаптопурину.

Изучение регуляции экспрессии гена рЬиЕвл в неродственной бактерии Е. coli показало, что уровень экспрессии рЬиЕвл повышается в присутствии аденина и не меняется при добавлении остальных нуклеозидов и оснований. Введенная в А-бокс мутация Т—>С заметно повышает уровень экспрессии рЬиЕвл даже в отсутствие аденина. Таким образом, экспрессия рЪиЕ из В. amyloliquefaciens сохраняет в Е. coli основные характеристики аденин-зависимого рибопереключателя: активируется аденином и усиливается при введении в регуляторную область гена (А-бокс) замены Т—>С.

Ряд экспериментов, направленных на выяснение функции PbuE, показал, что PbuE из Bacillus участвует в экскреции не только пуриновых оснований, но и пуриновых нуклеозидов, таких как аденозина, инозина и гуанозина, а также AICAr. Так, изучение влияния экспрессии рЬиЕвл на накопление инозина и гипоксантина штаммами-продуцентами Е. coli показало, что амплификация рЬиЕвл приводит к накоплению инозина штаммом-продуцентом Е. coli FADRadd (pMWKQ). Увеличение экспрессии гена за счет мутации Т—»C приводит к дальнейшему возрастанию продукции инозина. Амплификация гена рЬиЕвл с аллелем дикого и мутантного (замена Т—>С) типа увеличивает накопление гипоксантина соответствующими штаммами-продуцентами Е. coli. Эти данные свидетельствуют о том, что PbuE из Bacillus функционирует в Е. coli как экспортер пуриновых нуклеозидов и оснований, а повышенная экспрессия гена рЪиЕ может быть использована при получении промышленных штаммов-продуцентов.

Изучение влияния экспрессии рЬиЕвл на накопление инозина и гуанозина у Bacillus проводили в штамме В. amyloliquefaciens AJ1991 с различными аллельными вариантами гена рЬиЕвл• Инактивация гена рЬиЕвл на хромосоме штамма AJI991 приводила к значительному снижению накопления инозина и гуанозина, что, очевидно, свидетельствует о том, что PbuE является одним из основных транспортеров этих соединений у Bacillus. Амплификация гена, напротив, приводила к увеличению накопления инозина.

Из-за существующих законодательных ограничений нельзя использовать штаммы, содержащих плазмиды и антибиотические маркеры. Для того чтобы получить бесплазмидный продуцент нуклеозидов с усиленной экспрессией pbuE, мы ввели точечную замену Т—>С в регуляторную область этого гена на хромосоме В. amyloliquefaciens. Проведенная ферментация показала, что введение такой замены привело к существенному увеличению накопления инозина.

Помимо широко используемых в пищевой промышленности ИМФ и ГМФ, практическое значение имеет еще один пуриновый нуклеозид — AICAr, получаемый в настоящее время методом химического синтеза. С целью изучения возможности PbuE и Nepl экскретировать AICAr путем внесения делеции в ген ригН был сконструирован штамм-продуцент этого рибонуклеозида — AJ1991ApurH. Мы показали, что такой штамм накапливает более 5 г л"1 AICAr. Введение в хромосому этого штамма мутации, усиливающей экспрессию гена рЬиЕвл, привело к увеличению экзогенного накопления AICAr. Однако гетерологичная экспрессия гена nepl из Е. coli в штамме АЛ991ДригН не сопровождалась увеличением продукции AICAr. Таким образом, PbuE из Bacillus участвует в экскреции не только гипоксантина, аденина, аденозина, инозина и гуанозина, но также и AICAr. Несмотря на гомологию между PbuE и Nepl и их широкую субстратную специфичность, спектр транспортируемых ими субстратов различен. Было установлено, что PbuE и его ортолог Nepl из Е. coli способны выполнять свои экскреторные функции как в грамположительных, так и грамотрицательных бактериях.

С целью поиска новых генов, кодирующих белки экскреции пуриновых нуклеозидов у Е. coli, путем клонирования in vivo с использованием фазмиды Mu d5005 была получена библиотека генов. Селекцию вставок осуществляли в специально сконструированном чувствительном к пуриновым нуклеозидам штамме GS72 на минимальной среде с добавлением пуриновых нуклеозидов. Был найден ген yidY, амлификация которого на многокопийном векторе придавала штамму устойчивость к инозину и гуанозину. Дальнейшие фенотипические исследования показали, что устойчивость клеток к пуриновым нуклеозидам, а также небольшой положительный эффект на продукцию инозина проявляется только при очень высокой экспрессии гена у1с1У. По-видимому, У1с1У обладает очень низким сродством к инозину и гуанозину.

Помимо основного экспортера пуриновых нуклеозидов №р1 у Е. соН имеется ряд других белков, таких как 1ША, ЬеиЕ, YgaZ, У§аН и УёеБ, также способных выполнять эту функцию. Ранее эти белки были охарактеризованы как транспортеры экскреции аминокислот. Было показано, что амплификация этих генов приводит к повышению устойчивости к пуриновым нуклеозидам и аналогам пуриновых оснований, а также увеличивает продукцию пуриновых нуклеозидов и оснований штаммом-продуцентом. Таким образом, специфичность указанных транспортеров оказалась очень широкой. Этим они похожи на известные белки множественной лекарственной устойчивости. Изучение регуляция генов ygaZ и 1еиЕ выявило ее зависимость от пуринового метаболизма, а именно: регулятор пуринового обмена РигЫ и продукт гена ¿еоБ, пуриннуклеозидфосфорилаза, влияют на экспрессию этих генов. Кроме того, экспрессия гена 1еиЕ индуцируется в присутствии пуриновых оснований аденина и гуанина, а также аналогов пуринов - 6-тиогуанина и 6-меркаптопурина.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Шеремет, Анастасия Сергеевна, 2011 год

1. Артамонов В.И. (1976) О некоторых общебиологических аспектах опухолеобразования. П. Изменения в энергетическом обмене. Успехи современной биологии 81:141-556.

2. Гронский С.В., Закатаева Н.П., Лившиц В.А. Способ получения инозина и 5'-инозиновой кислоты, штамм Escherichia coli продуцент инозина. Патент РФ №2244004, 2005.

3. Закатаева Н.П., Кутукова Е.А., Гронский С.В., Трошин П.В., Лившиц В.А., Алешин В.В. (2006) Экспорт метаболитов белками семейств DMT и RhtB и их возможная роль в межклеточной коммуникации. Микробиология 75:112.

4. Закатаева Н.П., Лившиц В.А., Гронский С.В. Способ получения инозина и 5-инозиновой кислоты, штамм Escherichia coli продуцент инозина. Патент РФ №2244003, 2005.

5. Лившиц В.А., Закатаева Н.П., Гронский С.В., Витушкина М.В., Новикова А.Е. Способ получения пуриновых нуклеозидов и нуклеотидов, штамм-продуцент пуриновых нуклеозидов (варианты). Патент РФ №2239656, 2004.

6. Лившиц В.А., Закатаева Н.П., Наканиши К., Алешин В.В., Трошин П.В., Токмакова И.Л. Фрагмент ДНК из Escherichia coli, определяющий повышенную продукцию L-аминокислот (варианты), и способ получения L-аминокислот. Патент РФ № 2175351, 2001.

7. Лобанов К.В., Королькова Н.В., Еремина С.Ю., Лопес Л.Э., Прошкин С.А., Миронов А.С. (2007) Мутации, приводящие к изменению специфичности сенсорной РНК, кодируемой геном pbuE Bacillus subtilis. Генетика 43:859864.

8. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Д. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. — М.: Мир, 1984, 480 е., под ред. Баева А.А., Скрябина К.Г.

9. Миллер Д. Эксперименты в молекулярной генетике. М.: Мир, 1976, 436 е., под ред. Алиханяна С.И.

10. Цыренов В.Ж. Микробиологический синтез нуклеозидфосфатов. — М.: Наука, 1990,200 е., под ред. Безбородова A.M.

11. Aiba A., Mizobuchi К. (1989) Nucleotide sequence analysis of genes purH and parD involved in the de novo purine nucleotide biosynthesis of Escherichia coli. J. Biol. Chem. 264:21239-21246.

12. Aleshin Y.V., Zakataeva N.P., Livshits V.A. (1999) A new family of amino-acid-efflux proteins. Trends Biochem. Sei. 24:133-135.

13. Andrews S.C., Guest J.R. (1988) Nucleotide sequence of the gene encoding the GMP reductase of Escherichia coli K-12. Biochem. J. 255:35-43.

14. Antopyuk S.V., Grebenko A.I., Levdikov V.M., Urusova D.V., Melik-Adamyan V.R., Lamzin V.S., Wilson K.S. (2001) X-ray study of SAICAR synthase complexes with adenosinetriphosphate. Kristallografiya. 46:687-691.

15. Baugh C.M., Krumdieck C.L. (1969) Biosynthesis of riboflavine in Corynebacterium species: the purine precursor. J. Bacteriol. 98:1114-1119.

16. Beaman T.C., Hitchins A.D., Ochi K., Vasantha N., Endo Т., Freese E. (1983) Specificity and control of uptake of purines and other compounds in Bacillus subtilis. J. Bacteriol. 156:1107-1117.

17. Bellmann A., Vrljic M., Pätek M., Sahm H., Krämer R., Eggeling L. (2001) Expression control and specificity of the basic amino acid exporter LysE of Corynebacterium glutamicum Microbiol. 147:1765-1774.

18. Bera A.K., Zhu J., Zalkin H., Smith J.L. (2003) Functional dissection of the Bacillus subtilis pur operator site. J. Bacteriol. 185:4099-4109.

19. Berlin R.D., Stadtman E.R. (1966) A possible role of purine nucleotide pyrophosphorylases in the regulation of purine uptake by Bacillus subtilis. J. Biol. Chem. 241:2679-2686.

20. Blatny J.M., Brautaset Т., Winther-Larsen H.C., Haugan K., Valla S. (1997) Construction and use of a versatile set of broad-host-range cloning and expression vectors based on the RK2 replicon. Appl. Environ. Microbiol. 63:370379.

21. Brune M., Schumann R., Wittinghofer F. (1985) Cloning and sequencing of the adenylate kinase gene (adk) of Escherichia coli. Nucleic Acids Res. 13:71397151.

22. Buchanan J.M. (1982) Covalent reaction of substrates and antimetabolites with formylglycinamide ribonucleotide amidotransferase. Methods Enzymol. 87:7684.

23. Burton K. (1994) Adenine transport in Escherichia coli. Proc. R. Soc. Lond. Ser. B. Biol. Sci. 255:153-157.

24. Busch W., Saier M.H. Jr. (2004) The HJBMB-Endorsed transporter classification system. Mol. Biotech. 27:253-262.

25. Buxton R.S. (1975) Genetic analysis of thymidine-resistant and low-thymine-requiring mutants of Escherichia coli K-12 induced by bacteriophage Mu-1. J. Bacteriol. 121:475-484.

26. Cardinaud R. (1978) Nucleoside deoxyribosiltransferase from Lactobacillus helveticus. Methods Enzymol. 51:446-455.

27. Casadaban M.J., Cohen S.N. (1979) Lactose genes fused to exogenous promoters in one step using a Mu-lac bacteriophage: in vivo probe for transcriptional control sequences. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76:4530-4533.

28. Chandrashekar J., Hoon M.A., Ryba N.J., Zuker C.S. (2006) The receptors and -cells for mammalian taste. Nature 444:288-294.

29. Charman A.G., Atkinson D.E. (1973) Stabilization of adenylate energy charge by the adenylate deaminase reaction. J. Biol. Chem. 248:8309-8312.

30. Choi K.Y., Zalkin H. (1992) Structural characterization and corepressor binding of the Escherichia coli purine repressor. J. Bacterid. 174:6207-6214.

31. Corton J.M., Gillespie J.G., Hawley S.A., Hardie D.G. (1995) 5-Aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleoside. A specific method for activating AMP-activated protein kinase in intact cells? Eur. J. Biochem. 229:558-565.

32. Craig J.E., Zhang Y., Gallagher M.P. (1994) Cloning of the nupC gene of Escherichia coli encoding a nucleoside transport system, and identification of an adjacent insertion element, IS 186. Mol. Microbiol. 11:1159-1168.

33. Dahm R. (2005) Friedrich Miescher and the discovery of DNA. Dev. Biol. 278:274-288.

34. Dandanell G., Szczepanowski R.H., Kierdaszuk B., Shugar D., Bochtler M. (2005) Escherichia coli purine nucleoside phosphorylase II, the product of the xapA gene. J. Mol. Biol. 348:113-125.

35. Dassler T., Maier T., Winterhalter C., Bock A. (2000) Identification of a major facilitator protein from Escherichia coli involved in efflux of metabolites of the cysteine pathway. Mol. Microbiol. 36:1101-1112.

36. Datsenko K.A., Wanner B.L. (2000) One-step inactivation of chromosomal genes in Escherichia coli K-12 using PCR products. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:6640-6645.

37. Diesveld R., Tietze N., Reth A., Bathe B., Sahm H., Eggeling L. (2009) Activity of exporters of Escherichia coli in Corynebacterium glutamicum, and their use to increase L-threonine production. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 16:198-207.

38. Diesveld R., Tietze N. Reth A., Bathe B., Sahm H., Eggeling L. (2008) Activity of exporters of Escherichia coli in Corynebacterium glutamicum and their use to increase L-threonine production. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 16:198-207.

39. Doi M., Asahi S., Tsunemi Y., Akiyami S.J. (1989) Mechanism of uridine production by Bacillus subtilis mutants. Appl. Microbiol. Technol. 30:234-238.

40. Doroshenko V.G., Airich L.G., Vitushkina M.V, Kolokolova A.X., Livshits V.A., Mashko S.V. (2007) YddG from Escherichia coli promotes export of aromatic amino acids. FEMS Microbiol. Lett. 275:312-318.

41. Ebbole D.J, Zalkin H. (1987) Cloning and characterization of a 12-gene cluster from Bacillus subtilis encoding nine enzymes for de novo purine nucleotide synthesis. J. Biol. Chem. 262:8274-8287.

42. Eftimie A.M., Toma F., Costache A.Z., Bucurenci N. (2007) Characterization of guanylate kinase from gram positive and gram negative microorganisms; preliminary results. Roum. Arch .Microbiol. Immunol. 66:22-25.

43. Eldakak A., Rancati G., Rubinstein B., Paul P., Conaway V., Li R. (2010) Asymmetrically inherited multidrug resistance transporters are recessive determinants in cellular replicative ageing. Nat. Cell. Biol. 12:799-805.

44. Endo T., Uratani B., Freese E. (1983) Purine salvage pathways of Bacillus subtilis and effect of guanine on growth of GMP reductase mutants. J. Bacteriol. 155:169-179.

45. Flannigan K.A., Hennigan S.H., Vogelbacker H.H., Gots J.S., Smith J.M. (1990) Purine biosynthesis in Escherichia coli K-12: structure and DNA sequence studies of the purHD locus. Mol. Microbiol. 4:381-392.

46. Franke I., Resch A., Dassler T., Maier T., Bock A. (2003) YfiK from Escherichia coli promotes export of Oacetylserine and cysteine. J. Bacteriol. 185:1161-1166.

47. Freese E. (1989) Control of differentiation by GTP. Nucleosides Nucleotides. 8:975-978.

48. Freese E., Heinze J., Mitani T., Freese E.B. (1978) Limitation of nucleotides induces sporulation, p. 277-285. In G. Chambliss and J.C. Vary (ed.), Spores. VII. American Society for Microbiology, Washington, DC, USA.

49. Galinanes M., Mullane K.M., Bullough D., Hearse D.J. (1992) Acadesine and myocardial protection. Studies of time of administration and dose-response relations in the rat. Circulation 86:598-608.

50. Gentry D., Bengra C., Ikehara K., Cashel M. (1993) Guarníate kinase of Escherichia coli K-12. J. Biol. Chem. 268:14316-14321.

51. Gilbert H.J., Drabble W.T. (1980) Active-site modification of native and mutant forms of inosine 5'-monophosphate dehydrogenase from Escherichia coli K-12. Biochem. J. 191:533-541.

52. Gilbert H.J., Lowe C.R., Drabble W.T. (1978) Inosine 5'-monophosphate dehydrogenase of Escherichia coli. Purification by affinity chromatography, subunit structure and inhibition by guanosine 5'-monophosphate. Biochem. J. 183:481-494.

53. Ginder N.D., Binkowski D.J., Fromm H.J., Honzatko R.B. (2006) Nucleotide complexes of Escherichia coli phosphoribosylaminoimidazole succinocarboxamide synthetase. J. Biol. Chem. 281:20680-20688.

54. Girons I.S., Gilles A.M., Margarita D., Michelson S., Monnot M, Fermandjian S., Danchin A., Barzu O. (1987) Structural and catalytic characteristics of Escherichia coli adenylate kinase. J. Biol. Chem. 262:622-629.

55. Groisman E.A., Casadaban M.J. (1986) Mini-mu bacteriophage with plasmid replicons for in vivo cloning and lac gene fusing. J. Bacteriol. 168:357-364.

56. Guyer M.S., Reed R.E., Steitz T., Low, K.B. (1981) Identification of a sex-factor-affinity site in E. coli as gamma delta. Cold Spr. Harb. Symp. Quant. Biol. 45:135-140.

57. Hama H., Almaula N., Lerner C.G., Inouye S., Inouye M. (1991) Nucleoside diphosphate kinase from Escherichia coli\ its overproduction and sequence comparison with eukaryotic enzymes. Gene 105:31-36

58. Hammer-Jespersen K. (1983) Nucleoside catabolism, p. 203-258. In A. Munch-Petersen (ed.), Metabolism of nucleotides, nucleosides and nucleobases in microorganisms. Academic Press, London, United Kingdom.

59. Hammer-Jespersen K., Munch-Petersen A., Schwartz M., Nygaard P. (1971) Induction of enzymes involved in the catabolism of deoxyribonucleosides and ribonucleosides in Escherichia coli K-12. Eur. J. Biochem. 19:533-538.

60. Haneda K., Kodaira R. (1987) Mechanism of adenosine production by xanthine-requiring mutants derived from a Bacillus strain. J. Ferment. Technol. 65:145151.

61. Hardie D.G., Hawley S.A. (2001) AMP-activated protein kinase: the energy charge hypothesis revisited. Bioassays 23:1112-1119.

62. He B., Zalkin H. (1992) Escherichia coli purB gene: cloning, nucleotide sequence and regulation by purR. J. Bacteriol. 174:130-136.

63. He B., Zalkin H. (1993) Regulation of Escherichia coli pur A by purine repressor, one component of a dual control mechanism. J. Bacteriol. 176:1009-1013.

64. Hershey H.V., Taylor M.W. (1986) Nucleotide sequence and deduced amino acid sequence of Escherichia coli adenine phosphoribosyltransferase and comparison with other analogues enzymes. Gene 43:287-293.

65. Horinouchi S., Weisblum B. (1982) Nucleotide sequence and functional map of pC194, a plasmid that specifies inducible chloramphenicol resistance. J. Bacteriol. 150:815-825.

66. Hoskins A.A., Anand R., Ealick S.E., Stubbe J. (2004) The formylglycinamide ribonucleotide amidotransferase complex from Bacillus subtilis: metabolite-mediated complex formation. Biochemistry 43:10314-10327.

67. Hou Z., Cashel M., Fromm HJ., Honzatko R.B. (1999) Effectors of the stringent response target the active site of Escherichia coli adenylosuccinate synthetase. J. Biol. Chem. 274,17505-17510.

68. Houlberg U., Jensen K.F. (1983) Role of hypoxanthine and guanine in regulation of Salmonella typhimurium pur gene expression. J. Bacteriol. 153:837-845.

69. Hove-Jensen B., Nygaard P. (1989) Role of guanosine kinase in the utilization of guanosine for nucleotide synthesis in Escherichia coli. J. Gen. Microbiol. 135:1263-1273.

70. Ishii K., Shiio I. (1972) Improved inosine production and derepression of purine nucleotide biosynthetic enzymes in 8-azaguanine resistant mutants of Bacillus subtilis. Agric. Biol. Chem. 36:1511-1522.

71. Jensen K.F. (1978) Two purine nucleoside phosphorylases in Bacillus subtilis. Purification and some properties of the adenosine-specific Phosphorylase. Biochim. Biophys. Acta 525:346-356.

72. Jensen, K.F., Nygaard, P. (1975) Purine-nucleoside phosphoiylase from Escherichia coli and Salmonella typhimurium: purification and some properties. Eur. J. Biochem. 51:253-265.

73. Jochimsen B. (1979) GMP reductase-guanosine kinase: regulation. Thesis, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark.

74. Johansen L.E., Nygaard P., Lassen C., Agerse Y., Saxild H.H. (2003) Definition of a second Bacillus subtilis pur regulon comprising the pur and xpt-pbuX operons pluspbuG, nupG (yxjA) andpbuE (ydhL) J. Bacteriol. 185:5200-5209.

75. Justino M.C., Vicente J.B., Teixeira M., Saraiva L.M. (2004) New genes implicated in the protection of anaerobically grown Escherichia coli against nitric oxide. J. Biol. Chem. 280:2636-2643.

76. Kawasaki H., Shimaoka M., Usuda Y., Utagawa T. (2000) End-product regulation and kinetic mechanism of inosine-guanosine kinase from Escherichia coli. Biosci. Biotech. Biochem. 64:972-979.

77. Kessler A.I., Gots J.S. (1985) Regulation of guaC expression in Escherichia coli. J. Bacteriol. 164:1288-1293.

78. Kim J.N., Breaker R.R. (2008) Purine sensing by riboswitches. Biol. Cell 100:111.

79. Kocharian A.M., Melkumian M.A., Kocharian S.M. (1985) Regulatory mutants for synthesis of a second purine nucleoside phosphorilase in Escherichia coli K-12. II. Mapping and dominance studies of pndR mutations. Mol. Gen. Genet. 21:220-228.

80. Romberg A., Lieberman I., Simms E.S. (1955) Enzymatic synthesis and properties of 5'-phosphoribosylpyrophosphate. J. Biol. Chem. 215:389-402.

81. Kuninaka A. (1987) Nucleic acid, nucleotides and related compounds, p. 71-114. In HJ. Rehm and G. Reed (ed.), Biotechnology. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, Germany.

82. Leung H.B., Kvalnes-Krick K.L., Meyer S.L., deRiel J.K., Schramm V.L. (1989) Structure and regulation of the AMP nucleosidase gene (amn) from Escherichia coli. Biochemistry 28:8726-8733.

83. Leung H.B., Schramm V.L. (1980) Adenylate degradation in Escherichia coli. The role of AMP nucleosidase and properties of purified enzyme. J. Biol. Chem. 255:10867-10874.

84. Li C., Kappock T.J., Stubbe J., Weaver T.M., Ealick S.E. (1999) X-ray crystal structure of aminoimidazole ribonucleotide synthetase (PurM), from the Escherichia coli purine biosynthetic pathway at 2.5 A resolution. Structure. 7:1155-1166.

85. Li X.Z., Nikaido H. (2004) Efflux-mediated drug resistance in bacteria. Drugs 64:159-204.

86. Livshits V.A., Zakataeva N.P., Aleshin V.V., Vitushkina M.V. (2003) Identification and characterization of the new gene rhtA involved in threonine and homoserine efflux in Escherichia coli. Res. Microbiol. 154:123-135.

87. Lomovskaya O., Zgurskaya H. I., Bostian K. (2010) Transporters as Drug Carriers: Structure, Function, Substrates. Bact. Mult. Transp. Mol. Clin. Asp. 44:119-157.

88. Lu, Q., Inouye, M. (1996) Adenylate kinase complements nucleoside diphosphate kinase deficiency in nucleotide metabolism. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:5720-5725.

89. Luo Z., Saha A.K., Xiang X., Ruderman N.B. (2005) AMPK, the metabolic syndrome and cancer. Trends Pharmacol. Sci. 26:69-76.

90. Magasanik B., Karibian D. (1960) Purine nucleotide cycles and their metabolic role. J. Biol. Chem. 235:2672-2681.

91. Mager J., Magasanik B. (1960) Guanosine 5'-phosphate reductase and its role in the interconversion of purine nucleotides. J. Biol. Chem. 235:1474-1478.

92. Maguin E., Prevost H., Ehrlich S.D., Gruss A. (1996) Efficient insertional mutagenesis in lactococci and other Gram-positive bacteria. J. Bacteriol. 178:931-935.

93. Mandal M., Boese B., Barrick J.E., Winkler W.C., Breaker R.R. (2003) Riboswitches control fundamental biochemical pathways in Bacillus subtilis and other bacteria. Cell 113:577-586.

94. Mandal M., Breaker R.R. (2004a) Adenine riboswitches and gene activation by disruption of a transcription terminator. Nat. Struct. Mol. Biol. 11:29-35.

95. Mandal M., Breaker R.R. (20046) Gene regulation by riboswitches. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5:451-463.

96. Mantsala P., Zalkin H. (1992) Cloning and sequence of Bacillus subtilis purA and guaA, involved in the conversion of IMP to AMP and GMP. J. Bacterid. 174:1883-1890.

97. Marolewski A.E., Mattia K.M., Warren M.S., Benkovic S.J. (1997) Formyl phosphate: a proposed intermediate in the reaction catalyzed by Escherichia coli PurT GAR transformylase. Biochemistry 36:6709-6716.

98. Marolewski A.E., Smith J.M., Benkovic S.J. (1994) Cloning and characterization of a new purine biosynthetic enzyme. A non-folate glycinamide ribonucleotide transformilase from E. coli. Biochemistry 33:2531-2537.

99. Matsui H., Kawasaki H., Shimaoka M., Kurahashi O. (2001) Investigation of various genotype characteristics for inosine accumulation in Escherichia coli W3110. Biosci. Biotechnol. Biochem. 65:570-578.

100. Matsui H., Sato K., Enei H., Hirose Y. (1977) Mutation of an inosine-producing strain of Bacillus subtilis to DL-methionine sulfoxide resistance for guanosine production. Appl. Environ. Microbiol. 34:337-341.

101. Meng L.M., Kilstrup M., Nygaard P. (1990) Autoregulation of PurR repressor synthesis and involvement ofpurR in the regulation ofpurB, purC, purL, purMN mdguaBA expression in Escherichia coli. Eur. J. Biochem. 187:373-379.

102. Meng L.M., Nygaard P. (1990) Identification of hypoxanthine and guanine as the corepressors for the purine regulon genes of Escherichia coli. Mol. Microbiol. 487:2187-2191.

103. Messenger L.J., Zalkin H. (1979) Glutamine phosphoribosylpyrophosphate amidotransferase from Escherichia colt purification and properties. J. Biol. Chem. 254:3382-3392.

104. Mironov A.S., Gusarov I., Rafikov R., Lopez L.E., Shatalin K., Kreneva R.A., Perumov D.A., Nudler E. (2002) Sensing small molecules by nascent RNA: mechanism to control transcription in bacteria. Cell 111 :747-756.

105. Miyagawa K., Kanzaki N., Kimura H., Sumino Y., Akiyama S., Nakao Y. (1989) Increased inosine production by a Bacillus subtilis xanthine-requiring mutant derived by insertional inactivation of the IMP dehydrogenase gene. Biotechnology 7:821-824.

106. Miyagawa K., Kimura H., Nakahama K., Kikuchi M., Doi M., Akiyama S., Nakao Y. (1986) Cloning of the Bacillus subtilis IMP dehydrogenase gene and its application to increased production of guanosine. Biotechnology 4:225-228.

107. Moat A.G., Foste J.W., Spector M.P. (2002) Microbial Physiology. 4th edn, Wiley-Liss, NY, USA.

108. Mellgaard H. (1980) Deoxyadenosine/deoxycytidine kinase from Bacillus subtilis. Purification, characterization and physiological function. J. Biol. Chem. 255:8216-8220.

109. Mori H., Iida A., Fujio T., Tetsushiba S. (1997) A novel process of inosine 5'-monophosphate production using overexpressed guanosine/inosine kinase. Appl. Microbiol. Biotechnol. 48:693-698.

110. Moyed H.S., Magasanik B. (1960) The biosynthesis of the imidazole ring of histidine. J. Biol. Chem. 235:149-153.

111. Munch-Petersen A., Jensen N. (1990) Analysis of the regulatory region of the Escherichia coli nupG gene, encoding a nucleoside-transport protein. Eur. J. Biochem. 190:547-551.

112. Munch-Petersen A., Mygind B. (1983) Transport of nucleic acids precursors, p. 259-305. In A. Munch-Petersen (ed.), Metabolism of nucleotides, nucleosides and nucleobases in microorganisms. Academic Press, London, United Kingdom.

113. Murakami K. (1979) AMP deaminase from baker's yeast: kinetic and molecular properties. J. Biochem. 86:1331-1336.

114. Nagy P.L., McCorkle G.M., Zalkin H. (1993) purU, a source of formate for /wr^-dependent phosphoribosyl-N-formylglycinamide synthesis. J. Bacteriol. 175:7066-7073.

115. Nandieni R., Gowrishankar J. (2004) Evidence for an arginine exporter encoded by yggA (argO) that is regulated by the LysR-Type transcriptional regulator ArgP in Escherichia coli. J. Bacteriol. 186:3539-3546.

116. Nandineni M.R., Gowrishankar J. (2004) Evidence for an arginine exporter encoded by yggA (argO) that is regulated by the LysR-type transcriptional regulator ArgP in Escherichia coli. J. Bacteriol. 186:3539-3546.

117. Nishino K., Yamaguchi A. (2001) Analysis of a complete library of putative drug transporter genes in Escherichia coli. J. Bacteriol. 183:5803-5812.

118. Norholm M.H.H., Dandanell G. (2001) Specificity and topology of the Escherichia coli xanthosine permease, a representative of the NHS subfamily of the Major Facilitator Superfamily. J. Bacteriol. 183:4900-4904.

119. Nudler E., Mironov A.S. (2004) The riboswitch control of bacterial metabolism. Trends Biochem. Sei. 29:11-17.

120. Nygaard P. (1983) Utilization of preformed purine bases and nucleosides, p. 2793. In A. Munch-Petersen (ed.), Metabolism of nucleotides, nucleosides and nucleobases in microorganisms. Academic Press, London, United Kingdom.

121. Nygaard P., Bested S.M., Andersen K.A., Saxild H.H. (2000) Bacillus subtilis guanine deaminase is encoded by the yknA gene and is induced during growth with purines as the nitrogen source. Microbiology 146:3061-3069.

122. Nygaard P., Duckert P., Saxild H.H. (1988) Purine gene organization and regulation in Bacillus subtilis, p. 57-61. In A.T. Ganesan and J.A. Hoch (ed.), Genetics and biotechnology of Bacilli, vol. 2. Academic Press, San Diego, CA, USA.

123. Nygaard P., Duckert P., Saxild, H.H. (1996) Role of adenine deaminase in purine salvage and nitrogen metabolism, and characterization of the ade gene in Bacillus subtilis. J. Bacterid. 178:846-853.

124. Nygaard P., Saxild H.H. (2005) The purine efflux pump PbuE in Bacillus subtilis modulates expression of the PurR and G-Box (XptR) regulons by adjusting the purine base pool size. J. Bacteriol. 187:791-794.

125. Oeschger M.P., Bessman M.J. (1966) Purification and properties of guanylate kinase from Escherichia coli. J. Biol. Chem. 241:5452-5460.

126. Pao S.S., Paulsen I.T., Saier M.H. Jr. (1998) Major facilitator superfamily. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62:1-34.

127. Park J.H., Lee K.H., Kim T.Y., Lee S.Y. (2007) Metabolic engineering of Escherichia coli for the production of L-valine based on transcriptome analysis and in silico gene knockout simulation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104:7797- 7802.

128. Peeters E., Nguyen Le Minh P., Foulquie-Moreno M., Charlier D. (2009) Competitive activation of the Escherichia coli argO gene coding for an arginine exporter by the transcriptional regulators Lrp and ArgP. Mol. Microbiol. 74:1513-1526.

129. Petersen C. (1999) Inhibition of cellular growth by increased guanine nucleotide pools. Characterization of an Escherichia coli mutant with a guanosine kinase that is insensitive to feedback inhibition by GTP. J. Biol. Chem. 274:5348-5356.

130. Pittman M.S., Corker H., Wu G., Binet M.B., Moir A.J.G., Poole R.K. (2002) Cysteine is exported from the Escherichia coli cytoplasm by CytDC, an ATP-binding cassette-type transporter required for cytochrome assembly. J. Biol. Chem. 277:49841-49849.

131. Rabinovich P.M., Iomantas Iu.V., Khaikinson M.I., Stepanov A.I. (1984) In A.I. Ganesan and J.A. Hoch (ed.), Genetics and biotechnology of Bacilli. Academic Press, USA, p. 297-308.

132. Rachmeler M., Gerhart J., Rosner J. (1961) Limited thymidine uptake in Escherichia coli due to an inducible thymidine phosphorylase. Biochim. Biophys. Acta 49:222-225.

133. Rappu P., Leppihalme M., Mantsala P. (2005) Mutational analysis of the Bacillus subtilis pur A operator site. Curr. Microbiol. 51:322-326.

134. Rappu P., Pullinen T., Mantsala P. (2003) The in vivo effect of mutations at the PRPP binding site of the Bacillus subtilis purine repressor. J. Bacteriol. 185:6728-6731.

135. Rappu P., Shin B.S., Zalkin H., Mantsala P. (1999) A role for a highly conserved protein of unknown function in regulation of Bacillus subtilis purA by the purine repressor. J. Bacteriol. 181:3810-3815.

136. Rinas U., Hellmuth K., Kang R., Seeger A., Schlieker H. (1995) Entry of Escherichia coli into stationary phase is indicated by endogenous and exogenous accumulation of nucleobases. Appl. Environ. Microbiol. 61:4147-4151.

137. Rolfes J.R., Zalkin H. (1990) Autoregulation of Escherichia coli purR requires two control sites downstream of the promoter. J. Bacteriol. 172:5758-5766.

138. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. (1989) Molecular cloning: a laboratory manual, 2nd ed. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, USA.

139. Saxild H.H., Andersen L.N., Hammer K. (1996) dra-nupC-pdp operon of Bacillus subtilis: nucleotide sequence, induction by deoxyribonucleosides and transcriptional regulation by the deoR-encoded DeoR repressor protein. J. Bacteriol. 178:424-434.

140. Saxild H.H., Nygaard P. (1987) Genetic and physiological characterization of Bacillus subtilis mutants resistant to purine analogs. J. Bacterid. 169:2977-2983.

141. Saxild H.H., Nygaard P. (1988) Gene-enzyme relationships of the purine biosynthetic pathway in Bacillus subtilis. Mol. Gen. Genet. 211:160-167.

142. Saxild H.H., Nygaard P. (1991) Regulation of levels of purine biosynthetic enzymes in Bacillus subtilis: effects of changing purine nucleotide pools. J. Gen. Microbiol. 137:2387-2394.

143. Schendel F.J., Mueller E., Stubbe J., Shiau A., Smith J.M. (1989) Formylglycinamide ribonucleotide synthase from Escherichia coli: cloning, sequencing, overproducing, isolation and characterization. Biochemistry 28:2459-2471.

144. Schrimsher J.L., Schendel F.J., Stubbe J., Smith J.M. (1986) Purification and characterization of aminoimidazole ribonucleotide synthetase from Escherichia coli. Biochemistry 25:4366-4371.

145. Schuch R., Garibian A., Saxild H.H., Piggot P., Nygaard P. (1999) Nucleosides as a carbon source in Bacillus subtilis'. characterization of the drm-pupG operon. Microbiol. 145:2957-2966.

146. Seeger C., Poulsen C., Dandanell G. (1995) Identification and characterization of genes (xapA, xapB and xapR) involved in xanthosine catabolism in Escherichia coli. J. Bacterid. 177:5506-5516.

147. Segeer C. (1993) Identification and characterization of the xapA gene in Escherichia coli. Thesis, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark.

148. Shankar S., Schlictman D., Chakrabarty A.M. (1995) Regulation of nucleoside diphosphate kinase and an alternative kinase in Escherichia coli: role of the sspA and rnk genes in nucleoside triphosphate formation. Mol. Microbiol. 17:935-943.

149. Shao Z., Lin R.T., Newman E.B. (1994) Sequencing and characterization of the sdaC gene and identification of the sdaCB operon in Escherichia coli K-12. Eur. J. Biochem. 222:901-907.

150. Shatalin K.Y., Neyfakh A.A. (2005) Efficient gene inactivation in Bacillus anthracis. FEMS Microbiol. Lett. 15:315-319.

151. Shiio I., Ishii K. (1969) Regulation of purine ribonucleotide synthesis by end product inhibition. EL Effect of purine nucleotides on phosphoribosylpyrophosphate amidotransferase of Bacillus subtilis. J. Biochem. 66:175-181.

152. Shin B.S., Stein A., Zalkin H. (1997) Interaction of Bacillus subtilis purine repressor with DNA. J. Bacteriol. 179:7394-7402.

153. Sinha S.C., Smith J.L. (2001) The PRT protein family. Curr. Opin. Struct. Biol. 11:733-739.

154. Smith J.L., Zaluzec E.J., Wery J.-P., Niu L., Switzer R.L., Zalkin H., Satow Y. (1994) Structure of the allosteric regulatory enzyme of purine biosynthesis. Science 264:1427-1433.

155. Tabolina E.A., Rybak K.V., Khourges E.M., Voroshilova E.B., Gusyatiner M.M. Method for producing L-amino acid using bacteria belonging to the genus Escherichia. US Patent 2005/0239175, 2005.

156. Tsai M., Koo J., Yip P., Colman R.F., Segall M.L., Howell P.L. (2007) Substrate and product complexes of Escherichia coli adenylosuccinate lyase provide new insights into the enzymatic mechanism. J. Mol. Biol. 370:541-554.

157. Vieira E., Slaw E. (1961) The utilization of purines in the biosynthesis of folic acid. J. Biol. Chem. 236:2507-2510.

158. Vieira J., Messing J. (1991) New pUC-derived cloning vectors with different selectable markers and DNA replication origins. Gene 100:189-194.

159. Vincent M.F., Marangos P.J., Gruber H.E., Van den Berghe G. (1991) Inhibition by AICA riboside of gluconeogenesis in isolated rat hepatocytes. Diabetes 40:1259-1266.

160. Vitreschak A.G., Rodionov D.A., Mironov A.A., Gelfand M.S. (2004) Riboswitches: the oldest mechanism for the regulation of gene expression? Trends Genet. 20:44-50.

161. Weng M., Nagy P.L., Zalkin H. (1995) Identification of the Bacillus subtilis pur operon repressor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:7455-7459.

162. Westh Hansen S.E., Jensen N., Munch-Petersen A. (1987) Studies on the sequence and structure of the Escherichia coli K-12 nupG gene, encoding a nucleoside-transport system. Eur. J. Biochem. 168:385-391.

163. White B.A. (ed.) (1993) PCR protocols: Current methods and applications. Humana Press, Totowa, NJ, USA.

164. Wrinkler W., Nahvy A., Breaker R.R. (2002) Thiamine derivatives bind messenger RNAs directly to regulate bacterial gene expression. Nature 419:952956.

165. Yamaguchi S., Kumiko N. (2000) Umami and food palatability. J. Nutr. 130:921S-926S.

166. Yasuo T., Kusuhara Y., Yasumatsu K., Ninomiya Y. (2008) Multiple receptor systems for glutamate detection in the taste organ. Biol. Pharm. Bull. 31:18331837.

167. Zakataeva N.P., Aleshin V.V., Tokmakova I.L., Troshin P.V., Livshits V.A. (1999) The novel transmembrane Escherichia coli proteins involved in the amino acid efflux. FEBS Lett. 452:228-232.

168. Zalkin H. (19936) The amidotransferases. Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 66:203-309.

169. Zeng X., Galinier A., Saxild H.H. (2000) Catabolite repression of dra-nupC-pdp operon expression in Bacillus subtilis. Microbiology 146:2901-2908.

170. Zeng X., Saxild H.H. (1999) Identification and characterization of a DeoR-specific operator sequence essential for induction of dra-nupC-pdp operon expression in Bacillus subtilis. J. Bacteriol. 181:1719-1727.

171. Zgurskaya H.I. (2009) Covalently linked AcrB giant offers a new powerful tool for mechanistic analysis of multidrug efflux in Bacteria. J. Bacteriol. 191:17271728.

172. Zhang Y., Morar M., Ealick S.E. (2009) Structural biology of the purine biosynthetic pathway. Cell Mol. Life Sci. 65:3699-3724.

173. Zhou G., Smith J.L., Zalkin H. (1994) Binding of purine nucleotides to two regulatory sites results in synergistic feedback inhibition of glutamine 5-phosphoribosylpyrophosphate amidotransferase. J. Biol. Chem. 269:6784-6789.

174. Zimmerman H. (1992) 5'-Nucleotidase: molecular structure and functional aspects. Biochem. J. 285:345-365.