Roseoflavinは、FMNリボスイッチに結合し、遺伝子発現を調節する天然の抗菌化合物です

メッセンジャーRNAのリボスイッチは、代謝産物に結合し、関連する遺伝子の発現を制御できるアプタマーと呼ばれる受容体ドメインを運びます。グラム陽性細菌菌bacillusは、フラビンモノヌクレオチド（FMN）に結合するリボスイッチのクラスの2人の代表者を持っています。これらのリボスイッチは、FMNの前駆体であるリボフラビンの生合成と輸送の原因となる遺伝子を制御します。抗菌活性を有するFMNおよびリボフラビンの化学類似体であるRoseoflavinは、FMN Riboswitch Aptamersに直接結合し、B。subtilisのFMN Riboswitch-Laczレポーター遺伝子の発現をダウンレギュレートできることがわかりました。ロソフラビンの抗菌メカニズムにおけるリボススイッチの役割は、以前に特定されたロソフラビン耐性細菌がFMNアプタマー内に変異を持っているという観察によって支持されています。これらの耐性細菌のリボススイッチ変異は、リボフラビンまたはロソフラビンの存在下でリガンドの結合と解体レポーター遺伝子発現を破壊します。FMNリボススイッチがロソフラビン抗菌作用の主要な標的である場合、FMNリボスイッチ機能を引き起こす化合物を開発するための将来の努力は、新しい抗菌薬の同定につながる可能性があります。

Riboswitches in messenger RNAs carry receptor domains called aptamers that can bind to metabolites and control expression of associated genes. The Gram-positive bacterium Bacillus subtilis has two representatives of a class of riboswitches that bind flavin mononucleotide (FMN). These riboswitches control genes responsible for the biosynthesis and transport of riboflavin, a precursor of FMN. We found that roseoflavin, a chemical analog of FMN and riboflavin that has antimicrobial activity, can directly bind to FMN riboswitch aptamers and downregulate the expression of an FMN riboswitch-lacZ reporter gene in B. subtilis. A role for the riboswitch in the antimicrobial mechanism of roseoflavin is supported by our observation that some previously identified roseoflavin-resistant bacteria have mutations within an FMN aptamer. Riboswitch mutations in these resistant bacteria disrupt ligand binding and derepress reporter gene expression in the presence of either riboflavin or roseoflavin. If FMN riboswitches are a major target for roseoflavin antimicrobial action, then future efforts to develop compounds that trigger FMN riboswitch function could lead to the identification of new antimicrobial drugs.