Polymorfní toxiny - Polymorphic toxins

Polymorfní toxiny (PT) jsou proteiny s více doménami, které se primárně účastní soutěže mezi bakteriemi, ale také se podílejí na patogenezi, když jsou injikovány do eukaryotických buněk.[1][2] Vyskytují se ve všech hlavních bakteriálních subtypech.[3]

Bakterie žijí ve složitých multidruhových komunitách, jako jsou biofilmy a spojené s člověkem mikrobioty. Dynamika a struktura těchto komunit je do značné míry ovlivněna interbakteriální konkurencí prostřednictvím sekrece toxických efektorů. Bakterie vyvinuly několik systémů, aby překonaly své sousedy tím, že je otrávily zabíjením závislým na kontaktu (včetně efektorů typ V a Sekrece VI systémy) nebo uvolňování rozpustných toxinů (včetně koliciny ) v prostředí.

Definice

Polymorfní toxiny jsou bakteriální exotoxiny které sdílejí společné rysy týkající se jejich doména architektura.

Každá rodina PT je definována konzervovanou N-koncovou oblastí asociovanou s různými C-koncovými (CT) toxickými doménami, které lze nalézt v několika dalších PT rodinách. Skutečnost, že toxické domény jsou sdíleny mezi několika rodinami PT, je charakteristickým znakem této kategorie toxinů. Studie in silico předpovídala skupinu více než 150 odlišných toxických domén. Nejčastější toxické aktivity mezi PT jsou RNázy, DNasy, peptidázy a aktivity modifikující bílkoviny.[3]

PT se podílejí na zabíjení nebo inhibici růstu bakteriálních konkurentů, kterým chybí adekvátní imunitní protein. Ve skutečnosti v systémech PT je gen kódující protein ochranné imunity vždy umístěn bezprostředně za genem toxinu. Imunitní protein je přítomen v cytoplazmě, aby chránil buňku produkující toxiny před auto-intoxikací i před toxinem produkovaným jinými kmeny.[4]

Rodiny polymorfních toxinů

Nejvíce studované rodiny PT zahrnují koliciny toxické efektory typ V sekreční systémy, některé toxické efektory typ VI sekreční systémy a toxiny MafB.

Reference

  1. ^ Hayes, C. S; Koskiniemi, S; Ruhe, Z. C; Poole, S. J; Low, D. A (2014). „Mechanismy a biologické role systémů inhibice růstu závislých na kontaktu“. Perspektivy Cold Spring Harbor v medicíně. 4 (2): a010025. doi:10.1101 / cshperspect.a010025. PMC  3904093. PMID  24492845.
  2. ^ Jamet, Anne; Nassif, Xavier (2015). „Noví hráči v oblasti toxinů: Polymorfní toxinové systémy v bakteriích“. mBio. 6 (3): e00285–15. doi:10,1 128 / mBio.00285-15. PMC  4436062. PMID  25944858.
  3. ^ A b Zhang, Dapeng; De Souza, Robson F; Anantharaman, Vivek; Iyer, Lakshminarayan M; Aravind, L (2012). „Polymorfní toxinové systémy: Komplexní charakterizace způsobů obchodování, zpracování, mechanismy působení, imunita a ekologie pomocí komparativní genomiky“. Biology Direct. 7: 18. doi:10.1186/1745-6150-7-18. PMC  3482391. PMID  22731697.
  4. ^ Zhang, Dapeng; Iyer, Lakshminarayan M; Aravind, L (2011). „Nový imunitní systém pro toxiny degradující bakteriální nukleové kyseliny a jeho nábor v různých eukaryotických a DNA virových systémech“. Výzkum nukleových kyselin. 39 (11): 4532–52. doi:10.1093 / nar / gkr036. PMC  3113570. PMID  21306995.
  5. ^ Willett, Julia L.E; Ruhe, Zachary C; Goulding, Celia W; Low, David A; Hayes, Christopher S (2015). „Inhibice růstu závislá na kontaktu (CDI) a proteiny sekrece dvou partnerů CdiB / CdiA“. Journal of Molecular Biology. 427 (23): 3754–65. doi:10.1016 / j.jmb.2015.09.010. PMC  4658273. PMID  26388411.
  6. ^ Koskiniemi, S; Lamoureux, J. G; Nikolakakis, K. C; t'Kint De Roodenbeke, C; Kaplan, M. D; Low, D. A; Hayes, C. S (2013). „Rhs proteiny z různých bakterií zprostředkovávají mezibuněčnou konkurenci“. Sborník Národní akademie věd. 110 (17): 7032–7. doi:10.1073 / pnas.1300627110. PMC  3637788. PMID  23572593.
  7. ^ Brooks, Teresa M; Unterweger, Daniel; Bachmann, Verena; Kostiuk, Benjamin; Pukatzki, Stefan (2013). "Lytická aktivita Vibrio cholerae Sekreční toxin typu VI VgrG-3 je inhibován antitoxinem TsaB ". Journal of Biological Chemistry. 288 (11): 7618–25. doi:10,1074 / jbc.M112.436725. PMC  3597803. PMID  23341465.
  8. ^ Ma, Jiale; Pan, Zihao; Huang, Jinhu; Ne, min; Lu, Chengping; Yao, Huochun (2017). „Hcp proteiny fúzované s různými doménami rozšířených toxinů představují nový vzor antibakteriálních efektorů v sekrečních systémech typu VI“. Virulence. 8 (7): 1189–1202. doi:10.1080/21505594.2017.1279374. PMC  5711352. PMID  28060574.
  9. ^ Jamet, Anne; Jousset, Agnès B; Euphrasie, Daniel; Mukorako, Paulette; Boucharlat, Alix; Ducousso, Alexia; Charbit, Alain; Nassif, Xavier (2015). „Nová rodina vylučovaných toxinů u patogenních druhů Neisseria“. PLoS patogeny. 11 (1): e1004592. doi:10.1371 / journal.ppat.1004592. PMC  4287609. PMID  25569427.

Viz také