Липид фосфоэтаноламинтрансфераза
| Липид фосфоэтаноламинтрансфераза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| ЕС №. | 2.7.8.43 | ||
| Базы данных | |||
| Intenz | Intenz View | ||
| Бренда | Бренда вход | ||
| Расширение | Вид Nicezyme | ||
| Кегг | Кегг вход | ||
| Метатический | Метаболический путь | ||
| Напрямую | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBE PDBSUM | ||
| |||
| Липид фосфоэтаноламинтрансфераза | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | PEA_TRANSFERASE |
| InterPro | IPR040423 |
| Фосфоэтаноламин-трансфераза, N-концевая | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | Ephata-like_n | ||
| Pfam | PF08019 | ||
| InterPro | IPR012549 | ||
| |||
Липид -фосфоэтаноламинтрансфераза (EC 2.7.8.43, Lipid A PEAR -трансфераза , LPTA , ранее EC 2.7.4.30) - это фермент , который модифицирует липид А путем связи с фосфоэтаноламиновым фрагментом. Это в некоторых положениях снижает сродство к колистину и родственным полимиксинам , что приводит к снижению активности антимикробного препарата. Этот тип сопротивления известен как целевая модификация. [ 1 ] Этот тип фермента имеет специальную медицинскую ноту, так как он обеспечивает устойчивость к антибиотику последнего издания . [ 2 ] Модификации также обеспечивают перекрестную устойчивость к факторам иммунитета хозяина, в частности, антимикробными пептидами и лизоцимом . [ 3 ] [ 4 ] EC 2.7.8.43 катализирует одну из следующих трех реакций: [ 5 ]
- 1,2-диацил-Sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин + H ( +) + липид A (E. coli) 1,2-дицил-Sn-глицерин + липид A Hexaacyl 1- (2-аминоэтилфосфат)
- 1,2-диацил-Sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин + H ( +) + липид A (E. coli) 1,2-диацил-Sn-глицерин + липид A 4 '-(2-аминоэтилфосфат) (E. coli)
- 1,2-диацил-Sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин + H ( +) + липид A Hexaacyl 1- (2-аминоэтилфосфат) 1,2-диацил-Sn-глицерин + липид A 1,4'-бис (2-аминоэтилфосфат)
В базах данных ферментов могут перечислены очень длинный список синонимов для этого фермента. Многие из этих имен, такие как MCR-1 , в целом не относятся к этому типу фермента, а только к конкретному члену семьи. [ 6 ] Существует много не-мобильных (хромосомных) версий этого фермента, разбросанных по всему эволюционному дереву, но MCR-1 был примечательным, потому что он был обнаружен на плазмиде , поэтому способный горизонтальный перенос генов . [ 7 ] В настоящее время известно, что только одно семейство белка выполняет активность, описанную номером ЕС.
Структура
[ редактировать ]Фермент состоит из двух доменов. N-концевая часть (около 1/3 длины) является трансмембранным доменом, а остальное-каталитическое. Оба домена вносят вклад в полость фосфоэтаноламиновой субстраты. С-концевой домен связывает цинк как кофактор. [ 7 ]
Функция
[ редактировать ]Полимиксины и другие катионные антимикробные пептиды прикрепляются к клеточным стенкам LPS бактерий в силу очень негативно заряженных групп в LP, таких как липид A и KDO. Модификация LPS с положительно заряженными горохами щитами этих сайтов от связывания. [ 8 ]
Не все члены этой семьи выполняют одну и ту же реакцию, в отличие от структуры классификации ЕС. Например, E. coli, естественно, имеет три родственных гена из этого семейства, EPTA через C , все с разными предпочтениями для прикрепления гороха. Добавление PEA может произойти на липиде A (эта запись EC), на KDO ( EC 2.7.8.42 ) или на гептозу 1 (номер без ЕС), причем последние два являются частями основного олигосахарида . В случае EPTC добавление PEA к гептозной уплотнению LPS, образуя сеть водородных связей . [ 9 ]
Регулирование
[ редактировать ]В хромосомных версиях этого фермента ген регулируется двухкомпонентной регуляторной системой, называемой PMRAB или BASR . PMRA ответа или бас является датчиком гистидинкиназы ДНК-связывающего , который активирует регулятор ответа BASR или PMRB . Датчик запускается в различных опасных ситуациях, таких как ионы металлов и проглатывание фагоцитом , помогая бактерии построить более сильную клеточную стенку для выживания. Система PHOPQ , которая обнаруживает сходные ситуации и присутствие антимикробных пептидов, также может перекрестно-триггерной PMRA через разъем PMRD . Устойчивость к антибиотикам может возникнуть, когда эта система или ее восходящие сигналы мутируют, чтобы стать конститутивно активными. [ 10 ]
В плазмидных версиях ген просто конститутивно активируется промотором вверх по течению. [ 10 ] Дополнительные метаболические ресурсы, которые удаляются, означают, что устойчивая черта является невыгодной в средах без угроз антибиотиков или антимикробных пептидов, в частности, примерно на 3%. [ 4 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хинчлифф П., Ян Ке, Портал Е., Янг Т., Ли Х, Туке К.Л., Карвалью М.Дж , Shen J, Fey N, Walsh TR, Spencer J (январь 2017 г.). «Понимание механистической основы плазмид-опосредованной устойчивости колистина из кристаллических структур каталитического домена MCR-1» . Научные отчеты . 7 : 39392. Bibcode : 2017natsr ... 739392H . doi : 10.1038/srep39392 . PMC 5216409 . PMID 28059088 .
- ^ Лю Yy, Wang Y, Walsh TR, Yi LX, Zhang R, Spencer J, Doi Y, Tian G, Dong B, Huang X, Yu Lf, Gu D, Ren H, Chen X, Lv L, He D, Zhou H , Liang Z, Liu JH, Shen J (февраль 2016 г.). «Появление плазмид-опосредованного механизма устойчивости кестина MCR-1 у животных и людей в Китае: микробиологическое и молекулярное биологическое исследование». Lancet. Заразительные заболевания . 16 (2): 161–8. doi : 10.1016/s1473-3099 (15) 00424-7 . PMID 26603172 .
- ^ Нейпир Б.А., Бурд Э.М., Сатола С.В., Кэгл С.М., Рэй С.М., Макганн П., Пол Дж., Лешо Эп, Вайс Д.С. (21 мая 2013 г.). «Клиническое использование колистина индуцирует межретиализацию для проведения антимикробных препаратов в Acinetobacter baumannii» . Мбио . 4 (3): E00021–13 - E00021–13. doi : 10.1128/mbio.00021-13 . PMC 3663567 . PMID 23695834 .
- ^ Jump up to: а беременный Джангир, Прамод К; Огунлана, Лоис; Шили, Петра; Czikkely, Мартон; Шоу, Лиам П; Стивенс, Эмили Дж; Ян, Ю; Ян, Циу; Ван, Ян; Pál, Csaba; Уолш, Тимоти Р; Маклин, Крейг Р. (25 апреля 2023 г.). «Эволюция устойчивости кестина увеличивает устойчивость бактерий к антимикробным пептидам и вирулентности хозяина» . элиф . 12 : E84395. doi : 10.7554/elife.84395 . PMC 10129329 . PMID 37094804 .
- ^ «Фермент - 2,7,8,43 липид фосфоэтаноламинтрансфераза» . Enzyme.expasy.org .
- ^ «2.7.8.43: Липид А -фосфоэтаноламин -трансфераза - база данных ферментов Бренда» . www.brenda-enzymes.org .
- ^ Jump up to: а беременный Xu Y, Wei W, Lei S, Lin J, Srinivas S, Feng Y (апрель 2018). «Эволюционно консервативный механизм для внутренней и переносимой устойчивости к полимиксинам» . Мбио . 9 (2). doi : 10.1128/mbio.02317-17 . PMC 5893884 . PMID 29636432 .
- ^ Анайя-Лопес, Хосе Луис; Лопес-Мез, Джоэл Эдмундо; Ochoa-Zarzosa, Alejandra (май 2013). «Устойчивость бактерий к катионным антимикробным пептидам». Критические обзоры в микробиологии . 39 (2): 180–195. doi : 10.3109/1040841x.2012.699025 . PMID 22799636 . S2CID 35828720 .
- ^ Салазар, Хавьер; Alarcón, Mackarenna; Уэрта, Хайме; Наварро, Белен; Агуайо, Даниэль (апрель 2017 г.). «Добавление фосфоэтаноламина в гептозу I липополисахарида модифицирует структуру внутренней ядра и оказывает влияние на связывание полимиксина B с внешней мембраной Escherichia coli». Архивы биохимии и биофизики . 620 : 28–34. doi : 10.1016/j.abb.2017.03.008 . PMID 28342805 .
- ^ Jump up to: а беременный Пурель, L; Яйол, а; Nordmann, P (апрель 2017 г.). «Полимиксины: антибактериальная активность, тестирование восприимчивости и механизмы устойчивости, кодируемые плазмидами или хромосомами» . Клинические обзоры микробиологии . 30 (2): 557–596. doi : 10.1128/cmr.00064-16 . PMC 5355641 . PMID 28275006 .
