Семейство белков внешней мембраны, связанных с вирулентностью
| OMP, связанный с вирулентностью | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Аил_Лом | ||
| Пфам | PF06316 | ||
| ИнтерПро | IPR000758 | ||
| PROSITE | PDOC00582 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1qj9 / СКОПе / СУПФАМ | ||
| Суперсемейство OPM | 26 | ||
| белок OPM | 1qj8 | ||
| |||
Белки внешней мембраны, связанные с вирулентностью , или белки внешней поверхности ( Osp ) в некоторых контекстах экспрессируются во внешней мембране грамотрицательных бактерий и необходимы для выживания бактерий в макрофагах и для инвазии эукариотических клеток .
Это семейство состоит из нескольких бактериальных и фаговых Ail/Lom-подобных белков. Белок Ail Yersinia enterocolitica является известным фактором вирулентности. Предполагается, что белки этого семейства состоят из восьми трансмембранных бета-листов , открытых на клеточной поверхности и четырех петель . Считается, что Ail непосредственно способствует инвазии, а петля 2 содержит активный сайт, возможно, рецептор-связывающий домен. Фаговый белок Lom экспрессируется во время лизогении и кодирует белки оболочки клетки-хозяина. Lom обнаруживается во внешней мембране бактерий и гомологичен белкам вирулентности двух других родов энтеробактерий . Было высказано предположение, что лизогения может играть роль в выживании бактерий у животных-хозяев и, возможно, в патогенезе .
Белки внешней поверхности Borrelia burgdorferi (ответственные за болезнь Лайма ) играют роль в персистенции внутри клещей (OspA, OspB, OspD), передаче млекопитающим хозяину (OspC, BBA64), адгезии клеток-хозяев (OspF, BBK32, DbpA, DbpB) и в уклонение от иммунной системы хозяина (VlsE). OspC запускает врожденную иммунную систему посредством передачи сигналов через рецепторы TLR1 , TLR2 и TLR6 . [ 1 ]
Примеры
[ редактировать ]В состав этой группы входят:
- PagC, необходимый Salmonella typhimurium для выживания макрофагов и вирулентности у мышей. [ 2 ]
- Белок внешней мембраны Rck S. typhimurium и S. enteritidis плазмиды вирулентности [ 3 ]
- Ail, продукт хромосомы Yersinia enterocolitica, способный опосредовать адгезию бактерий и инвазию в линии эпителиальных клеток. [ 4 ]
- OmpX из Escherichia coli , который способствует адгезии и проникновению в клетки млекопитающих. Он также играет роль в сопротивлении атакам системы комплемента человека. [ 5 ]
- белок наружной мембраны бактериофага лямбда , Lom [ 6 ]
- OspA/B представляют собой липопротеины Borrelia burgdorferi . OspA и OspB имеют 53% идентичности аминокислот и, вероятно, имеют сходную антипараллельную «отдельную» структуру белка β-листа, связанную с внешней поверхностью мембраны через липидированный NH2-концевой цистеиновый остаток. [ 7 ] Осп
- OspC — это основной поверхностный липопротеин, вырабатываемый Borrelia burgdorferi при питании инфицированных клещей . OspC необходим для инвазии слюнных желез клещами. [ 8 ] с дефицитом OspC B. burgdorferi имеют заметно сниженную способность (примерно в 800 раз меньшую, чем у контрольных спирохет, экспрессирующих OspC) для успешной передачи мышам. [ 9 ] Его синтез снижается после передачи хозяину-млекопитающему. [ 10 ] Этот белок исчезает с поверхности бактерий примерно через 2 недели после заражения. [ 11 ]
Структура
[ редактировать ]Кристаллическая структура OmpX из E. coli показывает, что OmpX состоит из восьмицепочечного антипараллельного бета-цилиндра со всеми соседями . [ 12 ] В структуре видны два пояса из остатков ароматических аминокислот и лента неполярных остатков, прикрепляющихся к внутренней части мембраны. Ядро ствола состоит из расширенной сети водородных связей высококонсервативных остатков. Таким образом, OmpX напоминает обратную мицеллу . Структура OmpX показывает, что трансмембранная часть белка гораздо лучше консервативна, чем внеклеточные петли. Более того, эти петли образуют выступающий бета-лист, край которого предположительно связывается с внешними белками. Предполагается, что этот тип связывания способствует адгезии и инвазии клеток и помогает защититься от системы комплемента. Хотя OmpX имеет ту же топологию бета-листа, что и структурно родственный белок внешней мембраны A (OmpA) InterPro : IPR000498 , их стволы различаются числами сдвига и внутренними сетями водородных связей.
OspA Borrelia burgdorferi представляет собой необычный белок внешней поверхности, он имеет два глобулярных домена, соединенных однослойным β-листом . Этот белок хорошо растворим, содержит большое количество остатков Lys и Glu . Эти остатки с высокой энтропией могут препятствовать упаковке кристаллов. [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Остинг, Марие; Буффен, Кэтрин; Меер, Йос В.М. ван дер; Нетя, Михай Г.; Йоостен, Лео АБ (3 марта 2016 г.). «Сети врожденного иммунитета при заражении Borrelia burgdorferi». Критические обзоры по микробиологии . 42 (2): 233–244. дои : 10.3109/1040841X.2014.929563 . ISSN 1040-841X . ПМИД 24963691 . S2CID 44840482 .
- ^ Миллер С.И. (1991). «PhoP/PhoQ: макрофаг-специфические модуляторы вирулентности сальмонеллы?». Мол. Микробиол . 5 (9): 2073–2078. дои : 10.1111/j.1365-2958.1991.tb02135.x . ПМИД 1766380 . S2CID 40511708 .
- ^ Чирилло Д.М., Хеффернан Э.Дж., Ву Л., Харвуд Дж., Фирер Дж., Гини Д.Г. (1996). «Идентификация домена в Rck, продукте вирулентной плазмиды Salmonella typhimurium, необходимого как для резистентности сыворотки, так и для клеточной инвазии» . Заразить. Иммунитет . 64 (6): 2019–2023. дои : 10.1128/IAI.64.6.2019-2023.1996 . ПМК 174031 . ПМИД 8675302 .
- ^ Миллер В.Л., Блиска Дж.Б., Фальков С. (1990). «Нуклеотидная последовательность гена ail Yersinia enterocolitica и характеристика белкового продукта Ail» . Дж. Бактериол . 172 (2): 1062–1069. дои : 10.1128/jb.172.2.1062-1069.1990 . ПМК 208537 . ПМИД 1688838 .
- ^ Томмассен Дж., Стурфогель Дж., ван Бассел М.Дж., ван де Клундерт Дж.А. (1991). «Молекулярная характеристика белка внешней мембраны клоаки Enterobacter (OmpX)» . Дж. Бактериол . 173 (1): 156–160. дои : 10.1128/jb.173.1.156-160.1991 . ПМК 207169 . ПМИД 1987115 .
- ^ Пулккинен В.С., Миллер С.И. (1991). «Белок вирулентности Salmonella typhimurium подобен белку инвазии Yersinia enterocolitica и белку внешней мембраны бактериофага лямбда» . Дж. Бактериол . 173 (1): 86–93. дои : 10.1128/jb.173.1.86-93.1991 . ПМК 207160 . ПМИД 1846140 .
- ^ Темплтон, Томас Дж. (01 марта 2004 г.). «Белки поверхности наружной мембраны боррелий и передача их через клеща» . Журнал экспериментальной медицины . 199 (5): 603–606. дои : 10.1084/jem.20040033 . ISSN 0022-1007 . ПМК 2213303 . ПМИД 14981110 .
- ^ Пал, Утпал; Ян, Сяофэн; Чен, Маньчжурия; Бокенстедт, Линда К.; Андерсон, Джон Ф.; Флавелл, Ричард А.; Норгард, Майкл В.; Фикриг, Эрол (15 января 2004 г.). «OspC способствует инвазии Borrelia burgdorferi в слюнные железы Ixodes scapularis» . Журнал клинических исследований . 113 (2): 220–230. дои : 10.1172/JCI19894 . ISSN 0021-9738 . ПМК 311436 . ПМИД 14722614 .
- ^ Пал, Утпал; Ян, Сяофэн; Чен, Маньчжурия; Бокенстедт, Линда К.; Андерсон, Джон Ф.; Флавелл, Ричард А.; Норгард, Майкл В.; Фикриг, Эрол (15 января 2004 г.). «OspC способствует инвазии Borrelia burgdorferi в слюнные железы Ixodes scapularis» . Журнал клинических исследований . 113 (2): 220–230. дои : 10.1172/JCI19894 . ISSN 0021-9738 . ПМК 311436 . ПМИД 14722614 .
- ^ Тилли, Кит; Крам, Джонатан Г.; Бестор, Аарон; Джуэтт, Молли В.; Гримм, Доротея; Бюшель, Дон; Байрам, Ребекка; Дорвард, Дэвид; ВанРаден, Марк Дж. (1 июня 2006 г.). «Белок OspC Borrelia burgdorferi необходим исключительно на важной ранней стадии инфекции млекопитающих» . Инфекция и иммунитет . 74 (6): 3554–3564. дои : 10.1128/IAI.01950-05 . ISSN 0019-9567 . ПМЦ 1479285 . ПМИД 16714588 .
- ^ Кротер, Тимоти Р.; Чемпион, Шерил И.; Уайтлегг, Джулиан П.; Агилера, Родриго; У, Сяо-Ян; Бланко, Дэвид Р.; Миллер, Джеймс Н.; Ловетт, Майкл А. (1 сентября 2004 г.). «Временной анализ антигенного состава Borrelia burgdorferi при заражении кожи кролика» . Инфекция и иммунитет . 72 (9): 5063–5072. дои : 10.1128/IAI.72.9.5063-5072.2004 . ISSN 0019-9567 . ПМК 517453 . ПМИД 15321999 .
- ^ Шульц Г.Е., Фогт Дж. (1999). «Структура белка внешней мембраны OmpX Escherichia coli раскрывает возможные механизмы вирулентности» . Структура . 7 (10): 1301–1309. дои : 10.1016/S0969-2126(00)80063-5 . ПМИД 10545325 .
- ^ Макабе, Коки; Терешко Валентина; Гавлак, Гжегож; Ян, Шуде; Койде, Сёхей (1 августа 2006 г.). «Кристаллическая структура белка А внешней поверхности Borrelia burgdorferi с атомным разрешением посредством инженерии поверхности» . Белковая наука . 15 (8): 1907–1914. дои : 10.1110/ps.062246706 . ISSN 1469-896X . ПМК 2242579 . ПМИД 16823038 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Миллер В.Л., Бир К.Б., Хойсипп Г., Янг Б.М., Вахтель М.Р. (сентябрь 2001 г.). «Идентификация областей Ail, необходимых для фенотипов инвазии и сывороточной резистентности» . Мол. Микробиол . 41 (5): 1053–62. дои : 10.1046/j.1365-2958.2001.02575.x . ПМИД 11555286 . S2CID 5608645 .
- Баронесса Джей-Джей, Беквит Дж. (август 1990 г.). «Бактериальная детерминанта вирулентности, кодируемая лизогенным колифагом лямбда». Природа . 346 (6287): 871–4. Бибкод : 1990Natur.346..871B . дои : 10.1038/346871a0 . ПМИД 2144037 .