Holin - Holin
Holins jsou různorodá skupina malých proteinů produkovaných dsDNA bakteriofágy za účelem spuštění a kontroly degradace hostitele buněčná stěna na konci lytický cyklus. Holiny tvoří póry v buněčné membráně hostitele, což umožňuje lysiny dosáhnout a degradovat peptidoglykan, součást bakteriálních buněčných stěn. Ukázalo se, že Holins reguluje načasování lýzy s velkou přesností.[1] Více než 50 nesouvisejících genové rodiny kódují holiny, což z nich dělá nejrozmanitější skupinu proteinů se společnou funkcí.[2][3] Spolu s lysiny se holiny studují pro jejich potenciální využití jako antibakteriální agenti.[4]
Zatímco kanonické holiny působí vytvářením velkých pórů, pinholiny jako je S protein lambdoidního fága 21 působí tvorbou heptamerních kanálů, které depolarizují bakteriální membránu. Jsou spojeny s endolyziny SAR, které zůstávají v periplazmě neaktivní před depolarizací membrány.[5]
Viry, které infikují eukaryotické buňky, mohou používat podobné proteiny tvořící kanál zvané viroporiny.[6][7]
Klasifikace
Struktura
Podle jejich struktury existují tři hlavní třídy holinů.[3]
Holiny I. třídy
Holiny třídy I mají tři transmembránové domény (TMD) s N-koncem v periplazmě a C-koncem v cytoplazmě. Obvykle mají více než 95 zbytků. Mezi příklady holínů třídy I patří bakteriofág λ S protein (λ holin) a Zlatý stafylokok protein fág P68 hol15.[8]
Holins třídy II
Holiny třídy II mají dvě TMD, s N- a C-koncem v cytoplazmě. Jejich počet reziduí obvykle klesá mezi 65 a 95. Mezi příklady patří protein S z lambdoidního fága 21 a protein Hol3626 z Clostridium perfringens bakteriofág Ф3626.[8]
Holins třídy III
Na rozdíl od holinů třídy I a II, které se skládají z hydrofobních transmembránových šroubovic, tvoří holiny třídy III jedinou vysoce hydrofilní TMD s N-koncem v cytoplazmě a C-koncem v periplazmě.[9] První holín třídy III, který byl charakterizován, byl bakteriofág T4 -kódovaný t protein (T4 holin).[9] Mezi další příklady patří holiny fága ФCP39O a ФCP26F.[8]
Genové rodiny
Podle Databáze klasifikace transportérů, existuje celkem sedm holínských superrodin.[10]
- Holin nadčeleď I.
- Holin nadčeleď II
- Holin nadčeleď III
- Holinská nadčeleď IV
- Holin nadčeleď V
- Holin nadčeleď VI
- Holin nadčeleď VII
Existuje také několik rodin holinů, které nespadají do superrodin určených výše. Mezi tyto rodiny patří:
- 1.E.8 - Rodina T4 Holin (T4 Holin)
- 1.E.13 - Rodina Firmicute fágů φU53 Holin (φU53 Holin)
- 1.E.14 - Rodina CidA / LrgA Holin (CidA / LrgA Holin)
- 1.E.15 - Rodina ArpQ Holin (ArpQ Holin)
- 1.E.17 - Rodina BlyA Holin (BlyA Holin)
- 1.E.18 - The Lactococcus lactis Rodina fága r1t Holin (r1t Holin)
- 1.E.22 - Rodina Holin (NP-Holin) spojená s neisseriovým fágem
- 1.E.23 - The Bacil Rodina morfogeneze a klíčení spor Holin (BSH)
- 1.E.24 - Rodina Bacterophase Dp-1 Holin (Dp-1 Holin)
- 1.E.27 - Rodina BhlA Holin (BhlA Holin)
- 1.E.28 - The Streptomyces aureofaciens Rodina fágů Mu1 / 6 Holin (Mu1 / 6 Holin)
- 1.E.30 - The Vibrio Rodina Holin (Vibrio Holin)
- 1.E.31 - Rodina SPP1 Holin (SPP1 Holin)
- 1.E.32 - Rodina Actinobacterial 1 TMS Holin (A-1 Holin)
- 1.E.33 - Rodina 2 nebo 3 TMS Putin Holin (2/3 Holin)
- 1.E.35 - Rodina Mycobacterial 1 TMS Phage Holin (M1 Hol)
- 1.E.37 - Rodina fágů T1 Holin (T1 Holin)
- 1.E.38 - The Staphylococcus Fágová rodina P68, domnělá Holin (P68 Hol)
- 1.E.39 - Rodina mykobakteriálních fágů PBI1 Gp36 Holin (Gp36 Hol)
- 1.E.42 - Rodina domnělého holinového toxinu (Hol-Tox)
- 1.E.43 - Předpokládaná rodina Holin (T-A Hol) spojená s transglykosylázou
- 1.E.44 - Rodina domnělého Lactococcus lactis Holin (LLHol)
- 1.E.45 - Rodina Xanthomonas Phage Holin (XanPHol)
- 1.E.46 - Rodina Prophage Hp1 Holin (Hp1Hol)
- 1.E.47 - Rodina Caulobacter Phage Holin (CauHol)
- 1.E.48 - Rodina Enterobacterial Holin (EBHol)
- 1.E.49 - Domnělá rodina Treponema 4 TMS Holin (Tre4Hol)
- 1.E.51 - Předpokládaná rodina Listeria Phage Holin (LP-Hol)
- 1.E.52 - Rodina Flp / Fap Pilin Putative Holin (FFPP-Hol)
- 1.E.54 - Rodina Holin (GTA-Hol) uvolňující agenta pro přenos genů
- 1.E.55 - Rodina Brachyspira holin (B-Hol)
- 1.E.56 - Předpokládaná rodina 3 TMS Holin (3-Hol)
- 1.E.57 - Rodina Actinobacterial Phage Holin (APH)
- 1.E.58 - Rodina Erwinia Phage Phi-Ea1h Holin (EPPE-Hol)
- 1.E.59 - Rodina putativního fága Acholeplasma L2 Holin (L2 Holin)
- 9.B.109 - Předpokládaná rodina Archaeal 2 TMS Holin (A2-Hol)
- 9.B.154 - Předpokládaná rodina Holin-2 (PH-2)
- 9.B.185 - Rodina domnělého bakteriálního archaealu Holina (BAH)
Viz také
Reference
- ^ Wang IN, Smith DL, Young R (2002). „Holiny: proteinové hodiny bakteriofágových infekcí“. Annu Rev Microbiol. 54: 799–825. doi:10,1146 / annurev.micro. 54.1.799. PMID 11018145.
- ^ Gründling A, MD Manson, Young R (červenec 2001). „Holíni zabíjejí bez varování“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98 (16): 9348–9352. doi:10.1073 / pnas.151247598. PMC 55423. PMID 11459934.
- ^ A b Young R (leden 2002). „Bacteriophage Holins: Deadly Diversity“ (PDF). J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 4 (1): 21–36. PMID 11763969.
- ^ Veiga-Crespo P; Barros-Velázquez J; Villa T.G. (2007). Méndez-Vilas A (ed.). „Co pro nás mohou bakteriofágy udělat?“ (PDF). Komunikace aktuálních výzkumných a vzdělávacích témat a trendů v aplikované mikrobiologii: 885–893. Archivovány od originál (PDF) dne 03.03.2016. Citováno 2013-11-09.
- ^ Young, Ryland (1. března 2014). „Fágová lýza: tři kroky, tři možnosti, jeden výsledek“. Journal of Microbiology. 52 (3): 243–258. doi:10.1007 / s12275-014-4087-z. PMC 4012431. PMID 24585055.
- ^ Nieva, José Luis; Madan, Vanesa; Carrasco, Luis (2. července 2012). "Viroporiny: struktura a biologické funkce". Příroda Recenze Mikrobiologie. 10 (8): 563–574. doi:10.1038 / nrmicro2820. hdl:10261/115331. PMC 7097105. PMID 22751485.
- ^ Nieva, José; Carrasco, Luis (29. září 2015). „Viroporiny: Struktury a funkce mimo permeabilizaci buněčné membrány“. Viry. 7 (10): 5169–5171. doi:10,3390 / v7102866. PMC 4632374. PMID 26702461.
- ^ A b C Shi Y, Yan Y, Ji W, Du B, Meng X, Wang H, Sun J (březen 2012). "Charakterizace a stanovení holinového proteinu bakteriofága SMP Streptococcus suis v heterologním hostiteli". Virology Journal. 9: 70. doi:10.1186 / 1743-422X-9-70. PMC 3359269. PMID 22436471.
- ^ A b Ramanculov E, Young R (březen 2001). "Genetická analýza holinu T4: načasování a topologie". Gen. 265 (1–2): 25–36. doi:10.1016 / S0378-1119 (01) 00365-1. PMID 11255004.
- ^ Saier M. „TC-Superfamilies“. Databáze klasifikace transportérů. Citováno 9. listopadu 2013.
Další čtení
- Reddy, Bhaskara L .; Saier Jr, Milton H. (2013). „Topologické a fylogenetické analýzy rodin bakteriálních holinů a superrodin“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - biomembrány. 1828 (11): 2654–2671. doi:10.1016 / j.bbemem.2013.07.004. PMC 3788059. PMID 23856191.
- Saier, Milton H .; Reddy, Bhaskara L. (2015). „Holins in Bacteria, Eukaryotes, and Archaea: Multifunctional Xenologues with Potential Biotechnological and Biomedical Applications“. Journal of Bacteriology. 197 (1): 7–17. doi:10.1128 / JB.02046-14. PMC 4288690. PMID 25157079.
- Shi, Yibo; Yan, Yaxian; Ji, Wenhui; Du, Bin; Meng, Xiangpeng; Wang, Hengan; Sun, Jianhe (2012). "Charakterizace a stanovení holinového proteinu bakteriofága SMP Streptococcus suis v heterologním hostiteli". Virology Journal. 9: 70. doi:10.1186 / 1743-422x-9-70. PMC 3359269. PMID 22436471.
- Young, R .; Bläsi, U. (1995). "Holiny: forma a funkce při lýze bakteriofágů". Recenze mikrobiologie FEMS. 17 (1–2): 191–205. doi:10.1111 / j.1574-6976.1995.tb00202.x. PMID 7669346.
