Опосредованная сортазой транспептидация у грамположительных бактерий сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

magbo system

Сочинение на тему Опосредованная сортазой транспептидация у грамположительных бактерий

Клеточная стенка грамположительных бактерий является основным клеточным компонентом, отвечающим за поддержание структурной стабильности, обеспечивающим барьер для осмотического давления, облегчающим взаимодействие с окружающей средой и необходимым для ее выживания. Этим взаимодействиям в грамположительных бактериях способствует широкий спектр макромолекулярных структур, которые включают тейхоевую кислоту, липотейхоевые кислоты, экзополисахариды, белки поверхностного (S) слоя, ферменты и молекулы клеточной адгезии (Marraffini et al., 2006; Weidenmaier и Peschel) , 2008). Экологическая ниша микробов часто диктует мозаичную поверхность макромолекул. У патогенных бактерий поверхностные белки, такие как innerin A в Listeria monocytogenes и протеин A в Staphylococcus aureus, играют основную роль в установлении патогенности и инфекции, тогда как у пробиотических микробов эти поверхностные структуры играют жизненно важную роль в выявлении полезных для здоровья эффектов. хозяин (Cabanes et al., 2002; Clancy et al., 2010; Mazmanian et al., 2000).

Бактерии обладают двумя основными секреторными путями: общий путь секреции (Sec-зависимый путь) и путь трансаляции Twin-Arginine (TAT-зависимый путь), через который поверхностные белки закрепляются или нацеливаются на внешнюю поверхность клетки. Sec-зависимый путь распознает секрецию развернутых белков, которые свернуты после секреции. Эти белки содержат N-концевой лидерный пептид, гидрофобное ядро ​​и С-концевую последовательность, которая способствует связыванию механизма Sec, тогда как ТАТ-зависимый путь используется для транслокации свернутых белков (Call and Klaenhammer, 2013). Кроме того, поверхностные белки закрепляются на клеточной поверхности с помощью трансмембранных доменов (Tjalsma et al., 2004) посредством модификаций липидов (Tjalsma et al., 2000), нековалентно с помощью повторов связывания клеточной стенки (Fernandez-Tornero et al., 2001). ) или ковалентными взаимодействиями (Navarre and Schneewind, 1994).

Ковалентное прикрепление поверхностных белков к клеточной стенке пептидогликана после нацеливания осуществляется ферментами сортазы, которые почти исключительно обнаруживаются в грамположительных бактериях (Comfort, 2004; Pallen et al., 2001). Белки-мишени, распознаваемые сортазами, содержат С-концевой сигнал сортировки клеточной стенки, мотивы распознавания пентапептидов, гидрофобную мембранную область из 20 аминокислот и положительно заряженный хвост лизин / аргинин (Fischetti et al., 1990). После секреции белков-мишеней с помощью аппарата Sec общего секреторного пути соответствующие сортазы распознают сигнал сортировки клеточной стенки и позволяют мишени расщепляться (Kline et al., 2009).

Различные классы сортазы имеют общий механизм реакции би-би-пинг-понга, согласно которому сортаза сначала связывается с мотивом распознавания 5-аминокислот, расположенным в С-концевой области белка-субстрата (Frankel et al. ., 2005, 2007). Затем сортазы образуют промежуточные соединения тиоацил-фермента между каталитическим цистеином и субстратом треонином, которые устраняются путем нуклеофильной атаки компонентов клеточной стенки бактерий. Поскольку после открытия различных классов сортаз Staphylococcus aureus sortase A (SrtA) стал прототипом для понимания механизма действия этих ферментов (Mazmanian et al., 1999). У золотистого стафилококка сортаза А (SrtA) распознает последовательность пентаглицина на поверхностных белках, которые секретируются через цитоплазматическую мембрану. Последовательность пентаглицина содержит мотив LPXTG на С-конце белка. SrtA расщепляет неразрывную связь между остатками треонина и глицина с образованием промежуточного ацил-фермента, который впоследствии переносит карбоксил треонина, который связан амидом с поперечным мостиком пентаглицина липида II (Marraffini et al., 2006). Наконец, липид II – поверхностный белковый комплекс включается в пептидогликан посредством реакций трансгликозилирования и транспептидации (Paterson and Mitchell, 2004; Spirig et al., 2011). Фермент сортаза принимает нуклеофилы, которые могут различаться у разных грамположительных бактерий, так как состав слоев пептидогликана в оболочке клетки варьируется от штамма к штамму. Например, диаминопимелиновая кислота, которая пересекает мостик пептидогликана в Bacillus anthracis, считается точкой присоединения белков-субстратов сортазы в штаммах Bacillus. 14–16. гидролизуется, что приводит к расщеплению последовательности распознавания без образования новой пептидной связи.

Многие грамположительные бактерии содержат множественные сортазы в своем геноме, которые без избытка функционируют для сортировки отдельных белков на клеточную поверхность, распознавая их специфичные для класса сигналы сортировки. Сортазную транспептидазу можно в целом разделить на разные классы, A-F, на основании их филогении, прогнозируемого предпочтения субстрата и их функций (Bradshaw et al., 2015). Суперсемейства Сортаза обладают консервативным мотивом TLXTC на своем активном сайте. Сортазы класса А присутствуют во многих грамположительных бактериях и играют вспомогательную роль в прикреплении большого количества белков к клеточной оболочке. Сортазы класса B участвуют в гомеостазе железа путем присоединения белков поглощения железа к клеточной оболочке (Mazmanian and al., 2003). Сортазы класса С ответственны за катализ реакций транспептидации, катализируя полимеризацию субъединиц пилина в бактериях. Класс D сортирует якорные белки, которые участвуют в споруляции. Сортазы классов E и F обнаружены у Actinobacteria, где класс E прикрепляет белки к клеточной поверхности, которые способствуют образованию воздушных гиф (Kattke et al., 2016), а функции класса F остаются неизвестными.

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

    Поделиться сочинением
    Ещё сочинения
    Нет времени делать работу? Закажите!

    Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.