Charakteristiky hemoolisínu, typy, mechanizmy pôsobenia

Ten Hemoolisín Je to malý proteín, ktorý spôsobuje póry v bunkovej membráne erytrocytov a niektorých ďalších buniek krvi cicavcov. Všeobecne sa syntetizuje a vylučuje patogénnymi baktériami.

Tento proteín je jedným z najbežnejších mikrobiálnych toxínov a ten, ktorý sa najlepšie študoval. Niekedy môže spôsobiť hemolytickú anémiu, pretože množstvo kanálov, cez ktoré vychádza interiér bunky, môže dokonca spôsobiť bunkovú lýzu.

Molekulárna štruktúra hemoolisínu (Zdroj: Jawahar Swaminathan a zamestnanci MSD v Európskom bioinformatickom inštitúte [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Všeobecne je hemoolisín typickým toxínom druhu Streptokok črevného traktu. Jeho funkcia umožňuje baktériám prelomiť epitelovú bariéru črevného traktu, a tak sa pohybovať cez krvné obežné potoky, aby sa kolonizovali ďalšie tkanivá.

Najbežnejším spôsobom, ako sa hemoolisín nachádza v prírode, je vo svojej a-hemolisínovej forme. Tento proteín je jedným z najdôležitejších faktorov virulencie väčšiny kmeňov Escherichia coli a niektoré klížna.

Väčšina infekcií močových ciest je spôsobená kmeňmi Escherichia coli ktorý produkuje a-hemolisín s hemolytickými charakteristikami.

Produkcia hemoolisínu a bakteriocínu súvisí s bakteriálnymi kmeňmi s kompetenčným mechanizmom proti iným druhom a zdá sa, že produkcia oboch toxínov závisí od rovnakých genetických determinantov v genóme baktérií.

[TOC]

Charakteristika

Hemoolisín je tvorený siedmimi podjednotkami a gén, ktorý kóduje sedem promótorov. Týchto sedem podjednotiek sa vloží do plazmatickej membrány bielych buniek a keď spolu tvoria iónový kanál, kde metabolity bunkového vnútorného úniku unikajú.

Hemoolisín je cytotoxín závislý od vápnika (Ca+2), ktorý pôsobí na plazmatickú membránu krvných torrentových buniek. Póry, ktoré vytvárajú v membráne, sú tiež hydrofilné a spôsobujú vstup vody do interiéru buniek, čo môže spôsobiť lýzu.

Môže vám slúžiť: UNAPORTO: Transport cez membrány, charakteristiky

Hemoolisíny sú proteínové produkty typické pre baktérie gramnegatívneho typu a všetky zdieľajú dve vlastnosti:

1- Prítomnosť veľmi malého peptidu (nonapéptid) vytvoreného opakovaným glycínom a kyselinou asparágovou. Hemoolisín nonapapéptidy sa nachádzajú v blízkosti C-terminálnej časti primárnej proteínovej štruktúry.

2- Všetky hemoolisíny sú vylučované baktériou na extracelulárne médium prostredníctvom transportéra typu ABC (z anglickej kazety viažucej ATP).

Hemoolisíny sa zvyčajne detegujú v bakteriálnych kmeňoch prostredníctvom rastu uprostred krvného agaru. V teste sa pozoruje hemolytický halo, produkt prasknutia červených krviniek v blízkosti kolónií baktérií.

Chlapci

Existuje niekoľko rôznych typov hemoolisínov, ktoré sú klasifikované gréckym listom na začiatku svojho mena. Najštudovanejšie a najbežnejšie sú a, β a y hemoolisíny, všetky produkované napätím Stafylococcus aureus.

Typy hemoolisínu sú klasifikované podľa rozsahu buniek, ktoré útočia a podľa ich primárnej proteínovej štruktúry.

α-hemolisín

Tento proteín je typický pre kmene Stafylococcus aureus a Escherichia coli; Útoky neutrofily, červené krvinky, lymfocyty, makrofágy, dospelé a embryonálne fibroblasty. Interakcia s polárnymi hlavami plazmatických membránových lipidov týchto buniek, až kým internalizuje hydrofóbny chvost asi 5 ӑ vo vnútri membrány.

β-hemolisín

Produkovaný Stafylococcus aureus K menšiemu podielu ako a-hemolisínu, β-hemolisín útočí hlavne na erytrocyty a je vnútorný v membráne výlučne prostredníctvom bohatých domén v sfingomyline bunkovej membrány.

y-hemolisín

Bolo tiež pozorované v Stafylococcus aureus. Zároveň sa klasifikoval ako hemolytický proteín a leukotoxín, pretože postihuje polymorfonukleárne bunky ľudí, monocytov, makrofágov a zriedka, dokonca aj do červených krviniek.

Tento typ y-hemolisínu je jedným z najmenej charakterizovaných, preto väčšina jeho mechanizmu pôsobenia nebola známa, a to sa neskúmalo In vivo.

Môže vám slúžiť: osteoblasty: školenie, charakteristiky, funkcie, patológie

Akčné mechanizmy

Mechanizmus pôsobenia, ktorý bol objasnený relatívne jasný, je mechanizmus a-hemolisínu. Pretože však všetky sú hemolytické proteíny, predpokladá sa, že väčšina procesov je bežná pre všetky hemolyzíny.

Vedci naznačujú, že v prípade baktérií oddeľujú hemoolisín do prostredia, musia byť v mikroprostredí výživných látok, preto by to bol mechanizmus, ktorý spúšťa bunku na ničenie bielych buniek a získanie živín.

Mechanizmus bol opísaný v troch krokoch: spojenie k bunkovej membráne, vkladanie a oligomerizácia.

Membránová únia

Zistilo sa, že hemoolisíny sa môžu pripojiť k integrínom neutrofilov a v erytrocytoch sa zistilo, že tieto proteíny sa viažu na glykozylované zložky, ako sú glykoproteíny, gangliazby a bunkové membránové glyforíny.

Niektorí autori naznačujú, že prítomnosť receptorov v membráne nie je nevyhnutná na to, aby sa vyskytlo spojenie hemolyzínov. V každom prípade mechanizmus opakovaného bunkového proteínu ešte nie je presne známy.

Transmembranal póry tvorené proteínom Staphylococcus hemoolisín (Zdroj: Autori depozície: Song, L., Hamaugh, m., Shustak, C., Cheley, s., Bayley, h., Gouaux, J.A.; Autor vizualizácie: Používateľ: Astrojan [CC BY 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Interakcia s membránou sa vyskytuje v dvoch krokoch:

- Počiatočné spojenie (reverzibilné): Keď sa hemoolisín viaže na membránové domény vápnikového spojenia. Tento krok sa vyskytuje na povrchu a je veľmi náchylný na elektrostatické výboje.

- Nezvratné únie: Zarezervujte si aminokyselinové domény s lipidovými zložkami vonkajšej vrstvy plazmatickej membrány bielych krém.

Môže vám slúžiť: bunková stena

Vkladanie toxínu do membrány

A-hemolisín vkladá odpad 177 a 411 v prvej monovrstve lipidov. V extracelulárnom médiu je hemoolizín spojený s vápnikovými iónmi, ktoré v tomto indukujú štrukturálne usporiadanie a prispieva k jeho aktivácii.

Toto vloženie konsoliduje nezvratný zväzok do bunkovej membrány. Keď došlo k usporiadaniu, hemoolisín sa stáva integrálnym proteínom, pretože experimentálne sa ukázalo, že jediný spôsob, ako ho extrahovať z membrány, je použitie detergentov, ako je Triton X-100.

Oligomerizácia

Keď sa do plazmatickej membrány bielej membrány vložil všetok hemoolisín.

Zistilo sa, že proces oligomerizácie je uprednostňovaný mikrodomínimi alebo lipidovými balsasmi bunkovej membrány. Tieto regióny nemusia uprednostňovať spojenie proteínu, ale po vložení sa uprednostňujú jeho oligomerizácii.

Čím viac hemoolisínov sa viaže na membránu, tým väčšie sa vytvorí množstvo pórov. Navyše, hemoolisíny sa môžu navzájom oligomerizovať (susediace) a tvoriť oveľa väčšie kanály.

Odkazy

1. Bakás, L., Ostolaza, h., Vaz, w. Lokalita., & Goñi, f. M. (Devätnásť deväťdesiat šiestich). Reverzibilná adsorpcia a nereverzibilné vkladanie Escherichia coli alfa-hemolyzín do lipidových dvojvrstvových dvojvrstvových dvojvrstvových. Biophysical Journal, 71 (4), 1869-1876.
2. Dalla Serra, m., Coraiola, m., Viero, G., Comai, m., Potrich, C., Ferreras, m.,... & prévot, g. (2005). Staphylococcus aureus bicomponent y-hemolysínov, HLGA, HLGB a HLGC, sa môžu zmiešať na počítanie všetkých komponentov. Journal of Chemical Information and Modeling, 45 (6), 1539-1545.
3. Gow, J. Do., & Robinson, J. (1969). Vlastnosti purifikovaného stafylokokového β-hemolyzínu. Journal of Bakteriology, 97 (3), 1026-1032.
4. Ike a., Hashimoto, h., & Clewell, D. B. (1984). Hemolyzín Streptococcus faecalis podpreteľy Zymogenes Prispievate k virulencii u myší. Infekcia a imunita, 45 (2), 528-530.
5. Remington, J. Siež., Klein, J. Ani., Wilson, C. B., Nizet, V., & Maldonado a. Do. (Eds.). (1976). Infekčné púšť plodu a novorodenca (zv. 4). Philadelphia: Saunders.
6. Todd, e. W. (1932). Antigénny streptokokový hemolyzín. Journal of Experimental Medicine, 55 (2), 267-280.