Sortase B - Sortase B

Sortase B
Identifikátory
EC číslo3.4.22.71
Databáze
IntEnzIntEnz pohled
BRENDAVstup BRENDA
EXPASYPohled NiceZyme
KEGGVstup KEGG
MetaCycmetabolická cesta
PRIAMprofil
PDB strukturRCSB PDB PDBe PDBsum

Třídění jsou zakotveny v membráně enzym které třídí tyto povrchy bílkoviny na povrch bakteriálních buněk a ukotvit je k peptidoglykan.[1] Existují různé typy třídit a každý katalyzuje ukotvení různých bílkoviny na buněčné stěny.[2]

Je to velmi důležité pro bakterie získat železo během infekce,[3] Železo je možná nejdůležitější mikroživina pro množení bakterií a způsobení nemocí. Sortase B, je 246 aminokyseliny Polypeptid s domnělou N-koncovou membránovou kotvou a aktivním cysteinem umístěným v podpisovém motivu TLXTC sortáz.[4][5]

Zdá se, že tyto enzymy pomáhají bakteriím získávat železo kotvením proteinů získávajících železo do buněčné membrány[6][7] Sortáza B rozpoznává a štěpí motiv NPQTN.[8][9] Spojuje IsDC se zralým sestavením peptidoglykanu,[10] Enzym katalyzuje a buněčná stěna třídicí reakce, při které je štěpen povrchový protein s třídicím signálem obsahujícím motiv NXTN.

Tento enzym patří do peptidáza rodina C60.

Struktura

Celková struktura SrtB je zachována různě grampozitivní bakterie. Celková struktura SrtB v S. aureus jak je znázorněno na obrázku, sestává z jedinečné osmivláknové struktury jádra β-barelu a subdomény se dvěma šroubovicemi na N-terminálním konci.

SrtB má podobnou strukturu jako SrtA s rmsd 1,25 Á, ale SrtB má více periferních šroubovic[11] Má N-koncový šroubovicový svazek a α-šroubovice mezi β6 a β7. N-terminální prodloužení přítomné v SrtB vzhledem k SrtA je velmi významné. Je známo, že oba konce jsou umístěny na stejnou stranu proteinu. Předpokládá se, že to povede k odlišné orientaci proteinu na povrchu buňky, což potenciálně ovlivní přístup k substrátu.[11]

Krystalová struktura Sortase B komplexovaná s Gly3

Katalýza

Enzym sortasy B katalyzuje a buněčná stěna třídicí reakce s povrchovým proteinem, kde je štěpen signální NXTN motiv. Ve výsledku je C-konec proteinu kovalentně připojen k pentaglycinovému křížovému můstku prostřednictvím amidové vazby, čímž upoutá C-konec protein A do buněčné stěny. [12]

Štěpí molekulu prekurzoru proteinu na motiv NPQTN. Peptidová vazba mezi T a N motivu třídění NPQTN je štěpena za vzniku čtyřbokého acylového meziproduktu. Předpokládá se, že aminoskupiny křížových můstků pentaglycinu spojené s molekulami prekurzoru lipidu II peptidoglykanu fungují jako nukleofilní štěpící acylové meziprodukty a vytvářejí amidovou vazbu mezi povrchovým proteinem a lipidem II s následnou inkorporací tohoto meziproduktu do envolope buněčné stěny .

IsDC zůstává pohřbeno uvnitř buněčné stěny, nikoli na povrchu umístěném jako IsDA a IsDB ukotven pomocí Sortase A. Celý tento systém spolupracuje na úklidu železa z hemoglobin.[9]

Biologická role

Povrchový protein grampozitivních bakterií hraje důležitou roli během patogeneze lidských infekcí,[13][14] jako Infekce Clostridium difficile. Tyto povrchové / adhezní proteiny zprostředkovávají počáteční připojení bakterií k hostitelským tkáním. Tyto proteiny jsou kovalentně spojeny s peptidoglykanem bakteriální buněčné stěny. Jak se stále více patogenů stává rezistentním antibiotika „Inhibice sortáz může nabídnout novou strategii proti grampozitivním bakteriálním infekcím.[15]

Zejména SrtB si získal velkou pozornost a je považován za slibný cíl[16] a delece jeho genu grampozitivní bakterie povede k vážným poruchám virulence. Krystalové struktury těchto SrtB enzymů z různých druhů byly vyřešeny ligandy / inhibitory navázanými na jejich aktivní místo. Se znalostí aktivního místa lze provést vývoj lepších terapeutik proti těmto bakteriálním druhům.

Reference

  1. ^ Cossart P, Jonquières R (květen 2000). „Sortase, univerzální cíl pro terapeutická činidla proti grampozitivním bakteriím?“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 97 (10): 5013–5. doi:10.1073 / pnas.97.10.5013. PMID  10805759.
  2. ^ Ton-That H, Mazmanian SK, Faull KF, Schneewind O (březen 2000). "Ukotvení povrchových proteinů k buněčné stěně Staphylococcus aureus. Sortáza katalyzovaná in vitro transpeptidační reakce za použití peptidu LPXTG a substrátů NH (2) -Gly (3)". The Journal of Biological Chemistry. 275 (13): 9876–81. doi:10.1074 / jbc.275.13.9876. PMID  10734144.
  3. ^ Maresso AW, Chapa TJ, Schneewind O (prosinec 2006). „Povrchový protein IsdC a Sortase B jsou vyžadovány pro vychytávání heme-železa u Bacillus anthracis.“. Journal of Bacteriology. 188 (23): 8145–52. doi:10.1128 / JB.01011-06. PMID  17012401.
  4. ^ Mazmanian SK, Ton-That H, Schneewind O (červen 2001). „Kotvení povrchových proteinů katalyzované sortázou k buněčné stěně Staphylococcus aureus“. Molekulární mikrobiologie. 40 (5): 1049–57. doi:10.1046 / j.1365-2958.2001.02411.x. PMID  11401711.
  5. ^ Ilangovan U, Ton-That H, Iwahara J, Schneewind O, Clubb RT (květen 2001). „Struktura sortasy, transpeptidázy, která kotví proteiny k buněčné stěně Staphylococcus aureus“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 98 (11): 6056–61. doi:10.1073 / pnas.101064198. PMID  11371637.
  6. ^ Bradshaw WJ, Davies AH, Chambers CJ, Roberts AK, Shone CC, Acharya KR (červen 2015). "Molekulární vlastnosti rodiny enzymů sortase". FEBS Journal. 282 (11): 2097–114. doi:10.1111 / febs.13288. PMID  25845800.
  7. ^ Zong Y, Mazmanian SK, Schneewind O, Narayana SV (leden 2004). „Struktura sortasy B, cysteinové transpeptidázy, která svazuje povrchový protein k buněčné stěně Staphylococcus aureus“. Struktura. 12 (1): 105–12. doi:10.1016 / j.str.2003.11.021. PMID  14725770.
  8. ^ Bentley ML, Gaweska H, ​​Kielec JM, McCafferty DG (březen 2007). „Inženýrství substrátové specificity Staphylococcus aureus Sortase A. Smyčka beta6 / beta7 ze SrtB uděluje NPQTN rozpoznání SrtA“. The Journal of Biological Chemistry. 282 (9): 6571–81. doi:10,1074 / jbc.M610519200. PMID  17200112.
  9. ^ A b Mazmanian SK, Ton-That H, Su K, Schneewind O (únor 2002). „Třída regulovaná železem zakotví třídu povrchového proteinu během patogeneze Staphylococcus aureus“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 99 (4): 2293–8. doi:10.1073 / pnas.032523999. PMID  11830639.
  10. ^ Marraffini LA, Dedent AC, Schneewind O (březen 2006). „Sortázy a umění ukotvení proteinů k obalům grampozitivních bakterií“. Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. 70 (1): 192–221. doi:10.1128 / MMBR.70.1.192-221.2006. PMID  16524923.
  11. ^ A b Bradshaw WJ, Davies AH, Chambers CJ, Roberts AK, Shone CC, Acharya KR (červen 2015). "Molekulární rysy rodiny enzymů sortase". FEBS Journal. 282 (11): 2097–114. doi:10.1111 / febs.13288. PMID  25845800.
  12. ^ Bierne H, Garandeau C, Pucciarelli MG, Sabet C, Newton S, Garcia-del Portillo F a kol. (Duben 2004). „Sortase B, nová třída sortase v Listeria monocytogenes“. Journal of Bacteriology. 186 (7): 1972–82. doi:10.1128 / JB.186.7.1972-1982.2004. PMID  15028680.
  13. ^ Zong Y, Mazmanian SK, Schneewind O, Narayana SV (leden 2004). „Struktura sortasy B, cysteinové transpeptidázy, která svazuje povrchový protein k buněčné stěně Staphylococcus aureus“. Struktura. 12 (1): 105–12. doi:10.1016 / j.str.2003.11.021. PMID  14725770.
  14. ^ Cossart P, Jonquières R (květen 2000). „Sortase, univerzální cíl pro terapeutická činidla proti grampozitivním bakteriím?“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 97 (10): 5013–5. doi:10.1073 / pnas.97.10.5013. PMID  10805759.
  15. ^ Spirig T, Weiner EM, Clubb RT (prosinec 2011). „Enzymy sortázy v grampozitivních bakteriích“. Molekulární mikrobiologie. 82 (5): 1044–59. doi:10.1111 / j.1365-2958.2011.07887.x. PMC  3590066. PMID  22026821.
  16. ^ Maresso AW, Schneewind O (březen 2008). „Sortase jako cíl antiinfekční terapie“. Farmakologické recenze. 60 (1): 128–41. doi:10.1124 / pr.107.07110. PMID  18321961.

externí odkazy