OBGP279
| OBGP279 | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | OBP_279 | ||
| Uniprot | G9I9L2 | ||
| |||
OBPGP279 (белок генома OBP 279) является эндолизином , который гидролизует пептидогликан , основной компонент бактериальной мембраны. [ 1 ] OBPGP279 обнаружен в Pseudomonas Fluorescens Phage OBP , который принадлежит к Myoviridae семейству бактериофагов . Из -за его роли в гидролизовании слоя пептидогликана OBPGP279 является ключевым ферментом в литическом цикле бактериофага OBP; Это позволяет бактериофагу лизировать своего хозяина внутренне, чтобы сбежать. В отличие от других эндолизинов, OBPGP279 не полагается на Холин , чтобы перфорировать внутреннюю бактериальную мембрану, чтобы достичь слоя пептидогликана. [ 1 ] [ 2 ] Хотя OBPGP279 не является хорошо изученным ферментом , он вызвал интерес как потенциальный антибактериальный белок из-за его активности в отношении мультидруг-резистентных грамотрицательных бактерий . [ 3 ]
Прогнозируемый фермент механизм
[ редактировать ]
Прогнозируется, что механизм obpgp279 является частью семейства 19 (GH19) гликозидных гидролаз (GH19) из-за присутствия мотива консервативной последовательности (мотив общей последовательности = [fhy] -grg- [ap]-Q- [IL]-[ ST]-[fhyw]-[hn]-[fy]-[ny], ζ = гидрофильная аминокислота) в каталитическом домене фермента. [ 1 ] [ 5 ] GH19 представляет собой группу эндоактивных ферментов, которые гидролизуют гликозидные связи β-1,4-связанных N -ацетилглюкозамин (GLCNAC), как правило, в хитине; Тем не менее, некоторые ферменты в этом семействе также демонстрируют активность лизоцима . [ Цитация необходима ]
Поскольку бактериальные клеточные стенки не содержат хитина, obpGP279 гидролизует β-1,4-связанный GLCNAC в пептидогликане. [ 2 ] Гидролиз β-1,4-связанного GLCNAC катализируется двумя остатками глутамата в активной стороне, один выступая в качестве общей кислоты, а другой-в качестве общего основания. [ 6 ]
Существует ограниченная деталь о каталитическом механизме OBPGP279. Однако, поскольку OBPGP279 является частью GH19, можно вывести структуру связывания OBPGP279 с пептидогликаном из субстрата связывания гликозидгидролаз семейства 19. [ 4 ] На рисунке справа показан пример связывания гликозид -гидролаз 19 связывания с хитином. OBPGP279, скорее всего, имеет аналогичный активный сайт, но он связывается с пептидогликаном вместо хитина.
Из-за активности obPGP279 на β-1,4-связанном GLCNAC, вероятно, что obPGP279 представляет собой N-ацетилмурамидазы ( лизоцим -подобный) эндолизин , который гидролизует компонент сахара заднего плана пептидогликана на восстанавливающей стороне GLCNAC. [ 7 ]
Ферментная доменная организация
[ редактировать ]Каталитический домен фермента находится на С-концевой области фермента. Также прогнозируется, что OBPGP279 содержит домены связывания пептидогликана; Поскольку OBPGP279 содержит два мотива домена связывания пептидогликана в его N-концевой области (мотива общей последовательности = DG- (PHO) 2-GK/NG/NT, PHO = гидрофобная аминокислота), он, вероятно, содержит два домена связывания пептидогликана, как показано в Схематический рисунок ниже. [ 1 ] [ 8 ]
Приложение
[ редактировать ]OBPGP279 привлек внимание как потенциальный антибиотик из-за растущей распространенности с множественной лекарственной устойчивой . грамотрицательных бактерий [ 9 ] Как правило, большинство эндолизинов полагаются на Холин , чтобы достичь слоя пептидогликана грамотрицательных бактерий. Это ограничивает их эффективность как отдельные антибиотики; Без Holins или каких -либо мембранных промеабилизаторов они имеют низкое проникновение мембраны. Напротив, OBPGP279 способен проникать во внешнюю мембрану бактерий, чтобы достичь слоя пептидогликана без необходимости Holins или каких -либо мембранных проницаемых. [ 2 ]
Кроме того, в отличие от большинства эндолизинов, OBPGP279 демонстрирует высокую эффективность в отношении различных бактерий, а не видоспецифичных. [ 1 ] По сравнению с мелкими молекулярными антибиотиками, OBPGP279 также обладает преимуществами низкой вероятности устойчивости к бактерии, специфичности к бактериям, вызывающим патоген, и эффективность на поверхностях слизистой оболочки . [ 10 ]
В 2013 году профессор Ku Leuven Роб Лавин модифицировал OBPGP279, добавив поликатиционный непептид в его C-конце, тем самым повысив его эффективность в качестве антибиотика. [ 9 ] Добавление поликационного непептида улучшило снижение логарифмического логаризма OBPGP279 по сравнению с различными грамотрицательными и грамположительными бактериями на три журнала. Это улучшение, вероятно, связано с повышенным проникновением внешней мембраны, в свою очередь, вызванное благоприятным электростатическим взаимодействием между катионным непептидом и отрицательно заряженной бактериальной мембраной. [ 11 ] Инженерный OBPGP279, наряду с платформой инженерных технологий, в настоящее время принадлежит Boehringer Ingelheim Vetmedica . [ 12 ]
Основным недостатком работы с OBPGP279 и другими эндолизинами является их иммуногенность . Хотя исследования показали, что антитела не влияют на эффективность эндолизинов в моделях на животных , иммуногенность необходимо будет отслеживать, если OBPGP279 будет продолжаться для медицинского использования. [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Walmagh M, Briers Y, Dos Santos SB, Azeredo J, Lavigne R (2012-05-15). «Характеристика эндолизинов модульных бактериофагов из Myoviridae Phages OBP, 201φ2-1 и PVP-SE1» . Plos один . 7 (5): E36991. BIBCODE : 2012PLOSO ... 736991W . doi : 10.1371/journal.pone.0036991 . PMC 3352856 . PMID 22615864 .
- ^ Jump up to: а беременный в Нельсон Д.К., Шмельчер М., Родригес-Рубио Л., Клумпп Дж., Притчард Д.Г., Донг С., Донован Д.М. (2012-01-01). ЛОБОККА М., Шибальский В. (Ред.). «Эндолизины как антимикробные препараты». Достижения в области исследования вируса . Бактериофаги, часть B. 83 . Академическая пресса: 299–365. doi : 10.1016/b978-0-12-3944438-2.00007-4 . HDL : 10261/80868 . ISBN 9780123944382 Полем PMID 22748813 .
- ^ «Университет Рокфеллера» больницы Столетие » . Centennial.rucares.org . Получено 2016-03-01 .
- ^ Jump up to: а беременный Eijsink V, Hoell I, Vaaje-Kolstada G (2010-01-01). «Структура и функция ферментов, действующих на хитин и хитозан» . Биотехнология и ген -инженерия обзоры . 27 (1): 331–66. doi : 10.1080/02648725.2010.10648156 . PMID 21415904 .
- ^ Udaya Prakash NA, Jayanthi M, Sabarinathan R, Kangueane P, Mathew L, Sekar K (май 2010 г.). «Эволюция, сохранение гомологии и идентификация уникальных подписей последовательностей в хитиназах семейства GH19». Журнал молекулярной эволюции . 70 (5): 466–78. Bibcode : 2010jmole..70..466u . doi : 10.1007/s00239-010-9345-z . PMID 20480157 . S2CID 2202745 .
- ^ Huet J, Rucktooa P, Clantin B, Azarkan M, Looze Y, Villeret V, Wintjens R (август 2008 г.). «Рентгеновская структура папайи хитиназы выявляет режим связывания субстрата гликозилгидролаз семейства 19 хитиназ». Биохимия . 47 (32): 8283–91. doi : 10.1021/bi800655u . PMID 18636748 .
- ^ Schmelcher M, Donovan DM, Loessner MJ (октябрь 2012 г.). «Эндолизины бактериофагов как новые антимикробные препараты» . Будущая микробиология . 7 (10): 1147–71. doi : 10.2217/fmb.12.97 . PMC 3563964 . PMID 23030422 .
- ^ Briers Y, Volckaert G, Cornelissen A, Lagaert S, Michiels CW, Hertveldt K, Lavigne R (сентябрь 2007 г.). «Морайтическая активность и модульная структура эндолизинов бактериофагов Pseudomonas aeruginosa phikz и El» . Молекулярная микробиология . 65 (5): 1334–44. doi : 10.1111/j.1365-2958.2007.05870.x . PMID 17697255 .
- ^ Jump up to: а беременный Briers Y, Walmagh M, Van Puyenbroeck V, Cornelissen A, Cenens W, Aertsen A, et al. (Июль 2014). «Инженерные эндолизины" artilysins "для борьбы с мультируг-резистентными грамотрицательными патогенами» . Мбио . 5 (4): E01379-14. doi : 10.1128/mbio.01379-14 . PMC 4161244 . PMID 24987094 .
- ^ Fischetti VA (август 2010 г.). «Эндолизины бактериофагов: новые противоинфекции для контроля грамположительных патогенов» . Международный журнал медицинской микробиологии . 300 (6): 357–62. doi : 10.1016/j.ijmm.2010.04.002 . PMC 3666336 . PMID 20452280 .
- ^ Silhavy TJ, Kahne D, Walker S (май 2010 г.). «Оболочка бактериальных клеток» . Перспективы Cold Spring Harbor в биологии . 2 (5): A000414. doi : 10.1101/cshperspect.a000414 . PMC 2857177 . PMID 20452953 .
- ^ «Boehringer Ingelheim Vetmedica приобретает права на лицензирование для технологии Artilysin® от Lysando AG | Business Wire» . www.businesswire.com . 2014-08-12 . Получено 2016-03-01 .
- ^ Fischetti VA (октябрь 2008 г.). «Бактериофаги лизины как эффективные антибактериальные» . Текущее мнение о микробиологии . 11 (5): 393–400. doi : 10.1016/j.mib.2008.09.012 . PMC 2597892 . PMID 18824123 .