вторжение
| обратное вторжение автотранспортера | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | инв. | ||
| Входить | 77327691 | ||
| ПДБ | 1 КВВ | ||
| RefSeq (защита) | WP_263696614.1 | ||
| ЮниПрот | P19196 | ||
| Другие данные | |||
| хромосома | Геномный: 1,75 - 1,75 Мб | ||
| |||
Инвазины — класс бактериальных белков , связанных с проникновением возбудителей в клетки хозяина . [ 1 ] Инвазины играют роль в продвижении проникновения на начальной стадии инфекции. [ 2 ] [ 3 ]
В 2007 году Als3 был идентифицирован как грибковая инвазия, позволяющая Candida albicans инфицировать клетки-хозяева. [ 4 ]
Инвазин представляет собой небольшой мембраносвязанный белок, который обеспечивает проникновение кишечных бактерий в культивируемые клетки млекопитающих. Проникновение инвазина в клетку облегчается за счет связывания нескольких интегринов цепи β1. [ 5 ] Взаимодействие между инвазином и β1 интегринами инициирует реконфигурацию цитоскелета в клетке-мишени, кульминацией которой является создание бороздки и интернализация бактерий через эндосомы клеткой. Инвазин экспрессируется в Yersinia enterocolitica и Yersinia pseudotuberculosis, поскольку его внешняя мембрана кодируется хромосомами. [ 6 ] Инвазин демонстрирует значительно повышенную аффинность связывания с интегринами β1 по сравнению с природными лигандами рецептора. Точнее, он образует прочное соединение с интегрином α5β1, обычно используемым фибронектином, демонстрируя примерно в 100 раз большую прочность. Эта повышенная способность связывания возникает из-за структурных различий между двумя белками. Внеклеточная область инвазина имеет стержнеобразную конфигурацию с размерами примерно 180 Å на 30 Å на 30 Å. [ 7 ]
Примеры
[ редактировать ]Иерсиния псевдотуберкулезная
[ редактировать ]Yersinia pseudotuberculosis, грамотрицательная бактерия и зоонозный возбудитель, ответственна за различные заболевания, от легкой диареи, энтероколита, лимфаденита до стойкого местного воспаления. Молекула инвазина D Y. pseudotuberculosis (InvD) относится к белкам-автотранспортерам типа инвазина (InvA), однако ее структура и функция остаются неизученными. [ 8 ] Эта бактерия вызывает пищевую инфекцию, характеризующуюся самоограничивающимся мезентериальным лимфаденитом, имитирующим симптомы аппендицита. [ 9 ]
Иерсиния энтероколитика
[ редактировать ]Yersinia enterocolitica — грамотрицательная палочковидная бактерия, вызывающая иерсиниоз — зоонозное заболевание. Эта инфекция проявляется острой диареей, мезентериальным аденитом, терминальным илеитом и псевдоаппендицитом, иногда прогрессирующим до сепсиса. В некоторых регионах иерсиниозные инфекции превзошли виды шигелл и сальмонелл как ведущую причину бактериального гастроэнтерита. Хотя большинство случаев возникают спорадически, заметные вспышки не являются редкостью. Люди обычно заражаются иерсинией при употреблении зараженной пищи или при переливании крови. Y. enterocolitica была обнаружена у различных животных, причем основным резервуаром служили свиньи. Возбудитель может распространяться в стадах свиней, заражая продукты из свинины, такие как обрезки шеи, язык и миндалины, потенциально распространяясь на другие куски мяса во время процесса убоя. [ 10 ]
Структура
[ редактировать ]Внеклеточная область инвазина, состоящая из 497 СООН-концевых остатков, может экспрессироваться в виде растворимого белка (Inv497). Этот белок связывается с интегринами и облегчает поглощение при прикреплении к бактериям или шарикам. Самый короткий фрагмент инвазина, способный связывать интегрин, состоит из 192 СООН-концевых аминокислот. Примечательно, что этот фрагмент не имеет гомологии с интегрин-связывающими доменами фибронектина, в частности с повторами 9 и 10 фибронектина III типа (Fn-III 9–10). Однако инвазин и фибронектин имеют общие сайты связывания на интегринах α3β1 и α5β1, при этом интегрин-связывающая область инвазина не демонстрирует значительной идентичности последовательностей с соответствующими областями интиминов. [ 11 ]
Остатки инвазина, имеющие решающее значение для связывания интегрина, находятся в положениях с 903 по 913, образуя спираль 1 и последующую петлю в D5. Дисульфидная связь между Cys906 и Cys982, консервативная особенность всех CTLD, важна для связывания интегрина, вероятно, из-за ее роли в обеспечении правильного сворачивания. Несмотря на отсутствие последовательности Arg-Gly-Asp (RGD), критического элемента в Fn-III 10 для взаимодействия с интегринами, инвазин использует Asp911 в Inv497 D5 для связывания интегрина. Подобно аспартату в последовательности Fn-III RGD, Asp911 расположен внутри петли. Другая область инвазина, состоящая примерно из 100 аминокислот из Asp911, содержит дополнительные остатки, участвующие в связывании интегрина, включая Asp811. Этот конкретный сегмент инвазина имеет сходство с областью синергии фибронектина в Fn-III 9, имеющей решающее значение для оптимального интегрино-зависимого распространения α5β1 клеток. Инвазин Asp811, расположенный в D4 между цепями A" и A‴, имеет ту же поверхность, что и Asp911, разделенную расстоянием 32 Å. Расстояние между Fn-III 10 Asp1495 в последовательности RGD и Fn-III 9 Asp1373 в синергии Область также составляет 32 Å, хотя ориентация боковой цепи Asp1373 отличается от ориентации Asp811 в инвазине. В синергической области Fn-III остаток для связывания интегрина представляет собой инвазин, и белки-хозяева обладают довольно выраженными интегрин-связывающими свойствами. похожий. [ 11 ]
Трансмембранные сегменты белков внешней мембраны с известной структурой имеют архитектуру β-цилиндра, примером которой являются порины. Предполагая, что связанная с мембраной часть инвазина также образует β-цилиндр с областью связывания клеток, простирающейся примерно на 180 Å от бактериальной поверхности, она расположена для взаимодействия с интегринами клетки-хозяина. Параллели между инвазином и фибронектином указывают на конвергентную эволюцию общих характеристик связывания интегрина. В отличие от поверхности, связывающей фибронектин, в области связывания интегрина инвазина нет щели; что может привести к связыванию инвазинов с более крупным интерфейсом. [ 11 ]
Механизм действия
[ редактировать ]
Вход в М-клетки происходит с помощью небольшого мембраносвязанного белка, известного как инвазин. Этот белок проявляет сильное притяжение к суперсемейству интегринов b1, присутствующим на внешней поверхности различных клеток млекопитающих. Интересно, что эти интегрины не играют роли в заглатывании частиц; вместо этого они участвуют в таких процессах, как адгезия к внеклеточному матриксу, взаимодействие с клеточными поверхностями, миграция и дифференцировка. Естественными партнерами этих рецепторов являются фибронектин, коллаген, витронектин и ламинин, хотя инвазин образует с ними более прочную связь. Примечательно, что инвазин избирательно связывается со специфическими членами семейства интегринов β1. Инвазин будет связываться исключительно с подмножеством интегринов подсемейства b1, в частности с α3β1, α4β1, α5β1, α6β1 и αVβ1. [ 7 ]
Возможные применения
[ редактировать ]Белок инвазин представляет особый интерес для будущего использования при открытии генов в полости рта. Доставка генов невирусным способом посредством перорального введения открывает большие перспективы для повышения эффективности ДНК-вакцинации и применения генной терапии. В отличие от традиционных парентеральных путей, пероральный подход является неинвазивным, что способствует повышению соблюдения пациентами режима лечения и упрощению дозирования. Кроме того, пероральное введение позволяет производить терапевтические гены локально и системно. В случае ДНК-вакцинации она способствует развитию как мукозального, так и системного иммунитета. [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Инвазин» . Медицинский словарь Стедмана . Уолтерс Клювер Здоровье.
- ^ Исберг Р.Р., Вурхис Д.Л., Фалькоу С. (август 1987 г.). «Идентификация инвазина: белка, который позволяет кишечным бактериям проникать в культивируемые клетки млекопитающих». Клетка . 50 (5): 769–778. дои : 10.1016/0092-8674(87)90335-7 . ПМИД 3304658 . S2CID 3125395 .
- ^ Пепе Дж.К., Миллер В.Л. (июль 1993 г.). «Иерсиния энтероколитика инвазин: основная роль в инициировании инфекции» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (14): 6473–6477. Бибкод : 1993PNAS...90.6473P . дои : 10.1073/pnas.90.14.6473 . ПМК 46954 . ПМИД 8341658 .
- ^ Фан К.Т., Майерс К.Л., Фу Ю., Шеппард Д.С., Йеман М.Р., Уэлч У.Х. и др. (март 2007 г.). «Als3 представляет собой инвазин Candida albicans, который связывается с кадгеринами и индуцирует эндоцитоз клеток-хозяев» . ПЛОС Биология . 5 (3): е64. doi : 10.1371/journal.pbio.0050064 . ПМК 1802757 . ПМИД 17311474 .
- ^ «Инвазия: Yersinia enterocolitica» . ЮниПрот . Р19196 . Проверено 28 ноября 2023 г.
- ^ Бойд А.П., Корнелис Г.Р. (2001). «Иерсиния». Принципы бактериального патогенеза . стр. 227–264. дои : 10.1016/B978-012304220-0/50007-8 . ISBN 978-0-12-304220-0 .
Инвазин (Inv) представляет собой белок внешней мембраны, кодируемый хромосомами, который экспрессируется как у Y. enterocolitica, так и у Y. pseudotuberculosis.
- ^ Jump up to: а б Палумбо Р.Н., Ван С. (январь 2006 г.). «Бактериальный инвазин: структура, функции и значение для адресной пероральной доставки генов». Текущая доставка лекарств . 3 (1): 47–53. дои : 10.2174/156720106775197475 . ПМИД 16472093 .
- ^ Садана П., Гейер Р., Пецольдт Дж., Хелмсинг С., Хюэн Дж., Хуст М. и др. (июнь 2018 г.). «Белок инвазин D из Yersinia pseudotuberculosis избирательно связывает Fab-область антител хозяина и влияет на колонизацию кишечника» . Журнал биологической химии . 293 (22): 8672–8690. дои : 10.1074/jbc.ra117.001068 . ПМЦ 5986219 . ПМИД 29535184 .
- ^ Брэди М.Ф., Яррарапу С.Н., Анджум Ф. (2023). «Иерсиния псевдотуберкулез» . СтатПерлс . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД 28613468 . Проверено 28 ноября 2023 г.
- ^ Азиз М., Еламанчили В. (2023 г.). «Иерсиния Энтероколитика» . СтатПерлс . Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. ПМИД 29763012 . Проверено 28 ноября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с PDB : 1CWV ; Гамбургер З.А., Браун М.С., Исберг Р.Р., Бьоркман П.Дж. (октябрь 1999 г.). «Кристаллическая структура инвазина: бактериальный интегрин-связывающий белок». Наука . 286 (5438). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: 291–295. дои : 10.1126/science.286.5438.291 . ПМИД 10514372 .
- ^ Дерш П., Исберг Р.Р. (март 1999 г.). «Участок белка инвазина Yersinia pseudotuberculosis усиливает опосредованное интегрином поглощение клетками млекопитающих и способствует самоассоциации» . Журнал ЭМБО . 18 (5): 1199–1213. дои : 10.1093/emboj/18.5.1199 . ПМЦ 1171211 . ПМИД 10064587 .
- ^ Фаррис Э., Сандерфер К., Лампе А., Браун Д.М., Рамер-Тейт А.Е., Паннье А.К. (сентябрь 2018 г.). «Оральная доставка невирусных генов для применения в ДНК-вакцинации и генной терапии» . Текущее мнение в области биомедицинской инженерии . 7 : 51–57. дои : 10.1016/j.cobme.2018.09.003 . ПМК 6474414 . ПМИД 31011691 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
Словарное определение инвазина в Викисловаре
