Ciri -ciri hemoolisin, jenis, mekanisme tindakan

The Hemoolisine Ia adalah protein kecil yang menyebabkan liang -liang dalam membran sel erythrocytes dan beberapa sel lain dari darah mamalia. Ia secara amnya disintesis dan dikeluarkan oleh bakteria patogen.

Protein ini adalah salah satu toksin mikroba yang paling biasa dan yang paling banyak dikaji. Kadang -kadang ia boleh menyebabkan anemia hemolitik, kerana jumlah saluran di mana sel pedalaman keluar bahkan dapat menyebabkan lisis sel.

Struktur molekul hemoolisine (Sumber: Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Umumnya, hemoolisine adalah toksin tipikal spesies Streptococcus saluran usus. Fungsinya membolehkan bakteria memecahkan halangan epitel saluran usus dan dengan itu bergerak melalui aliran darah untuk menjajah tisu lain.

Cara yang paling biasa di mana hemoolisine ditemui dalam alam adalah dalam bentuk α-hemolisin. Protein ini adalah salah satu faktor virulensi yang paling penting dari kebanyakan strain Escherichia coli dan beberapa Clostrides.

Sebilangan besar jangkitan saluran kencing disebabkan oleh strain Escherichia coli yang menghasilkan α-hemolisin dengan ciri hemolitik.

Pengeluaran hemoolisine dan bacteriocin dikaitkan dengan strain bakteria dengan mekanisme kecekapan terhadap spesies lain dan pengeluaran kedua -dua toksin nampaknya bergantung kepada penentu genetik yang sama dalam genom bakteria.

[TOC]

Ciri -ciri

Hemoolisine dibentuk oleh tujuh subunit dan gen yang mengkodekannya mempunyai tujuh promoter. Tujuh subunit ini dimasukkan ke dalam membran plasma sel -sel putih dan, apabila bersama -sama, mereka membentuk saluran ionik di mana metabolit sel -sel melarikan diri.

Hemoolisine adalah sitotoksin yang bergantung kepada kalsium (Ca+2) Extracellular yang bertindak pada membran plasma sel torrent darah. Liang -liang yang dibuat dalam membran juga hidrofilik dan menyebabkan kemasukan air ke dalam sel, yang boleh menyebabkan lisis.

Ia boleh melayani anda: Unaporto: Pengangkutan Melalui Membran, Ciri -ciri

Hemoolisin adalah produk protein yang tipikal bakteria jenis gram-negatif dan semua berkongsi dua ciri:

1- Kehadiran peptida yang sangat kecil (nonapéptide) yang dibentuk oleh gliserin berulang dan asid aspartik. Hemoolisine nonapapéptides terletak berhampiran bahagian terminal C-terminal struktur protein utama.

2- Semua hemoolisin dirembes oleh bakteria ke medium ekstrasel melalui pengangkut jenis ABC (dari kaset ATP yang mengikat Inggeris).

Hemoolisin biasanya dikesan dalam strain bakteria melalui pertumbuhan di tengah -tengah agar darah. Dalam ujian, halo hemolitik diperhatikan, produk pecah sel darah merah berhampiran koloni bakteria.

Lelaki

Terdapat beberapa jenis hemoolisin, ini diklasifikasikan dengan huruf Yunani pada permulaan nama mereka. Yang paling dikaji dan biasa ialah α, β dan γ hemoolisin, semuanya dihasilkan oleh ketegangan Staphylococcus aureus.

Jenis hemoolisine diklasifikasikan mengikut julat sel yang menyerang dan mengikut struktur protein utama mereka.

α-hemolisin

Protein ini adalah tipikal dari strain Staphylococcus aureus dan Escherichia coli; menyerang neutrofil, sel darah merah, limfosit, makrofag, fibroblas dewasa dan embrio. Berinteraksi dengan kepala kutub lipid membran plasma sel -sel ini sehingga menginternalisasi ekor hidrofobik kira -kira 5 ӑ di dalam membran.

β-hemolisin

Dihasilkan oleh Staphylococcus aureus Kepada bahagian yang lebih rendah daripada α-hemolisin, β-hemolisin terutamanya menyerang erythrocytes dan dalaman dalam membran secara eksklusif melalui domain yang kaya dalam sphingomyeline membran sel.

γ-hemolisin

Ia juga telah diperhatikan di Staphylococcus aureus. Ia telah diklasifikasikan sebagai protein hemolitik dan leukotoxin pada masa yang sama, kerana ia mempengaruhi sel polimorfonuklear manusia, monosit, makrofaj dan jarang, bahkan ke sel -sel darah merah.

Jenis γ-hemolisin ini adalah salah satu yang paling kurang dicirikan, oleh itu, sebahagian besar mekanisme tindakannya tidak diketahui dan ini belum disiasat Dalam vivo.

Boleh melayani anda: Osteoblas: Latihan, Ciri, Fungsi, Patologi

Mekanisme tindakan

Mekanisme tindakan yang telah dijelaskan agak jelas ialah α-hemolisin. Walau bagaimanapun, kerana semuanya adalah protein hemolitik, difikirkan bahawa kebanyakan proses adalah biasa untuk semua hemolisin.

Para saintis mencadangkan bahawa untuk bakteria mereka memisahkan hemoolisine ke persekitaran yang mereka harus berada dalam lingkungan mikro nutrien -mikrofon, oleh itu, ini akan menjadi mekanisme yang mencetuskan sel untuk memusnahkan sel -sel putih dan mendapatkan nutrien mereka.

Mekanisme ini telah diterangkan dalam tiga langkah: kesatuan ke membran sel, penyisipan dan oligomerisasi.

Kesatuan Membran

Telah didapati bahawa hemoolisin dapat bergabung.

Beberapa penulis mencadangkan bahawa kehadiran reseptor dalam membran tidak penting untuk kesatuan hemolysin berlaku. Walau apa pun, mekanisme protein selular yang akan datang belum diketahui dengan tepat.

Pori transmembranal yang dibentuk oleh protein hemoolisine Staphylococcus (Sumber: Penulis Pengarang: Lagu, L., Hobaugh, m., Shustak, c., Cheley, s., Bayley, h., Gouaux, J.Dan.; Pengarang Visualisasi: Pengguna: Astrojan [CC oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Interaksi dengan membran berlaku dalam dua langkah:

- Kesatuan awal (boleh diterbalikkan): Apabila hemoolisine mengikat ke domain persimpangan kalsium membran. Langkah ini berlaku di permukaan dan sangat terdedah kepada pelepasan elektrostatik.

- Kesatuan yang tidak dapat dipulihkan: Tempah domain asid amino dengan komponen lipid lapisan luar membran plasma sel -sel putih, untuk membentuk kesatuan fizikal antara sebatian hidrofobik membran.

Boleh melayani anda: dinding sel

Penyisipan toksin ke dalam membran

Α-hemolisin memasukkan sisa 177 dan 411 dalam monolayer lipid pertama. Dalam medium ekstraselular, hemoolisine dikaitkan dengan ion kalsium, yang mendorong susunan struktur dalam ini dan menyumbang kepada pengaktifannya.

Penyisipan ini menyatukan kesatuan yang tidak dapat dipulihkan ke membran sel. Sebaik sahaja susunan telah berlaku, hemoolisine menjadi protein integral sejak, secara eksperimen, telah ditunjukkan bahawa satu-satunya cara untuk mengekstraknya dari membran adalah melalui penggunaan detergen seperti Triton X-100.

Oligomerisasi

Apabila semua hemoolisine dimasukkan ke dalam membran plasma sel putih.

Telah diperhatikan bahawa proses oligomerisasi disukai oleh microdominiums atau lipid balsas membran sel. Kawasan -kawasan ini mungkin tidak memihak kepada kesatuan protein, tetapi mereka memihak kepada oligomerisasi itu setelah dimasukkan.

Lebih banyak hemoolisin mengikat ke membran, semakin besar jumlah liang akan dibentuk. Selain itu, hemoolisin boleh oligomerize antara satu sama lain (bersebelahan) dan membentuk saluran yang lebih besar.

Rujukan

1. Bakás, l., Ostolaza, h., Vaz, w. L., & Goñi, f. M. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Penjerapan yang boleh diterbalikkan dan penyisipan Escherichia coli alpha-hemolysin ke dalam lipid bilayers. Jurnal Biophysical, 71 (4), 1869-1876.
2. Dalla Serra, m., Coraiola, m., Viero, g., Comai, m., Potrich, c., Ferreras, m.,... & prévot, g. (2005). Staphylococcus aureus bicomponent γ-hemolysins, HLGA, HLGB, dan HLGC, boleh bercampur untuk mengira semua komponen. Jurnal Maklumat dan Pemodelan Kimia, 45 (6), 1539-1545.
3. Gow, j. Ke., & Robinson, J. (1969). Sifat staphylococcal β-hemolysin yang disucikan. Jurnal Bakteriologi, 97 (3), 1026-1032.
4. Ike, dan., Hashimoto, h., & Clewell, D. B. (1984). Hemolysin streptococcus faecalis subpesies zymogenes anda menyumbang kepada virulensi pada tikus. Jangkitan dan Imuniti, 45 (2), 528-530.
5. Remington, J. S., Klein, j. Sama ada., Wilson, c. B., Nizet, v., & Maldonado, dan. Ke. (Eds.). (1976). Gurun berjangkit janin dan bayi yang baru lahir (Vol. 4). Philadelphia: Saunders.
6. Todd, e. W. (1932). Hemolysin streptokokus antigen. Jurnal Perubatan Eksperimen, 55 (2), 267-280.