Rodzina Lambda Holin

Lambda Holin S (λ Holin) ( TC# 1.E.2 ) to grupa integralnych białek transporterów błonowych należących do nadrodziny Holin III . Członkowie tej rodziny na ogół składają się z charakterystycznych trzech segmentów transbłonowych (TMS) i mają średnio 110 reszt aminoacylowych (aas). Reprezentatywną listę członków należących do tej rodziny można znaleźć w Bazie Danych Klasyfikacji Transporterów .

Lambda Holin S

białko S faga lambda, holina S105; TC# 1.E.2.1.1 ) jest prototypem holin klasy I. Ma 3 TMS z N-końcem w peryplazmie i C-końcem w cytoplazmie . Jego sekwencja kodonów 107 koduje dwa białka o przeciwstawnych funkcjach, holinę S105 i inhibitor holiny S107. To ostatnie białko, S107, jest 2-aminokwasowym przedłużeniem poprzedniego białka, S105, z powodu innego miejsca startu inicjacji translacji (M1-K2-M3 vs. M3). Aminokwas kationowy w pozycji 2 jest w dużej mierze odpowiedzialny za działanie hamujące S107. Stosunek S105 do S107 wpływa na czas indukowania przez faga lambda liza komórek . Wykazano, że wysoce hydrofilowe domeny C-końcowe holin (np. lambda S105) są zlokalizowane cytoplazmatycznie i służą jako domeny regulatorowe. Podobnie jak N-końcowe 2-aminokwasowe przedłużenie w S107, wpływają one na czas lizy poprzez mechanizm zależny od ładunku.

Mechanizm

Ekspresja holiny S w dokładnie zaplanowanym czasie po zakażeniu fagiem kończy oddychanie i umożliwia uwolnienie enzymu muralitycznego, endolizyny, który hydrolizuje ścianę komórkową. Mutacje punktowe w genie S, które zapobiegają śmiertelności, zmieniają TMS 1 i 2 oraz pętlę łączącą. TMS 2 jest szczególnie ważny dla funkcji. Zaproponowano trójstopniowy mechanizm (monomer → dimer → por oligomeryczny) do składania porów. S105 (holin) i S107 (inhibitor) tworzą nieudany dimer. Tylko wtedy, gdy produkcja S105 przekracza produkcję S107 (co ma miejsce w określonym czasie rozwojowym), w błonie komórkowej bakterii pojawiają się funkcjonalne dziury. W przypadku holinu S105 motyw helisa-obrót-helisa w domenie transbłonowej 3 zapewnia siłę napędową dimeryzacji.

Holins regulują długość cyklu infekcji ogoniastych fagów ( caudovirales ) przez oligomeryzację, tworząc śmiercionośne dziury w błonie cytoplazmatycznej w czasie podyktowanym ich pierwotnymi strukturami. Savva i in. (2008) wykorzystali mikroskopię elektronową i analizę pojedynczych cząstek do scharakteryzowania struktur tworzonych przez bakteriofaga lambda holin (S105) in vitro. W niejonowych lub łagodnych jonach obojnaczych detergenty, oczyszczony S105, ale nie wariant S105A52V z defektem lizy, tworzyły pierścienie o co najmniej dwóch klasach wielkości, z których najpowszechniejszy miał średnicę wewnętrzną i zewnętrzną odpowiednio 8,5 i 23 nm i zawierał około 72 monomerów S105. Wysokość tych pierścieni, 4 nm, ściśle odpowiada grubości dwuwarstwy lipidowej . Kanał centralny ma niespotykaną wielkość dla kanałów utworzonych przez integralne białka błonowe, co jest zgodne z niespecyficzną naturą przepuszczalności błony za pośrednictwem holiny. S105, obecny w pierścieniach solubilizowanych detergentem iw odwróconych pęcherzykach błonowych, wykazywał podobną wrażliwość na proteolizę i modyfikację specyficzną dla cysteiny, co sugeruje, że pierścienie są reprezentatywne dla letalnych dziur utworzonych przez S105 w celu zakończenia cyklu infekcji i zainicjowania lizy.

homologi

że homolog λ holiny S z lizogennego Xenorhabdus nematophila , hol-1 ( TC #1.E.2.1.4 ), jest funkcjonalną holiną. Po sklonowaniu do E. coli typu dzikiego powoduje hemolizę z powodu uwolnienia hemolizyny SheA. Inna holina (holina faga H-19B) jest kodowana przez gen związany z genem toksyny I podobnej do Shiga z E. coli. Wydaje się zatem, że holiny mogą eksportować różne toksyny, a także autolizyny .

Otwory spowodowane przez S105 mają średnią średnicę 340 nm, a niektóre przekraczają 1 mikron. Większość komórek ma tylko jeden nieregularny otwór, losowo umieszczony w błonie, niezależnie od jej wielkości. Podczas infekcji λ S105 gromadzi się w błonie w sposób nieszkodliwy, aż utworzy pojedynczy nieregularny otwór, uwalniając endolizynę z cytoplazmy, powodując lizę w ciągu kilku sekund. Wykorzystując funkcjonalną fuzję S105-GFP wykazano, że białko akumuluje się równomiernie w błonie, a następnie w ciągu 1 minuty tworzy agregaty w czasie letalności. Tak więc, podobnie jak bakteriorodopsyna , białko gromadzi się, aż osiągnie stężenie krytyczne dla zarodkowania.

Zobacz też

Dalsza lektura

Według stanu na dzień 10 marca 2016 r. ten artykuł pochodzi w całości lub w części z bazy danych klasyfikacji transporterów (TCDB) . Właściciel praw autorskich udzielił licencji na treść w sposób, który pozwala na ponowne wykorzystanie zgodnie z CC BY-SA 3.0 i GFDL . Należy przestrzegać wszystkich odpowiednich warunków. Oryginalny tekst znajdował się w „1.E.2 The Lambda Holin S (λ Holin) Family”

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lambda_holin_family&oldid=1042940518 ”