Холестерин-зависимый цитолизин


Семейство тиол-активируемых холестеринзависимых цитолизинов (CDC) ( TC# 1.C.12 ) является членом надсемейства MACPF . Холестерин-зависимые цитолизины представляют собой семейство порообразующих экзотоксинов , секретируемых грамположительными бактериями. CDC секретируются в виде водорастворимых мономеров с молекулярной массой 50-70 кДа, которые при связывании с клеткой-мишенью образуют кольцевой гомоолигомерный комплекс, содержащий до 40 (или более) мономеров. [1] В результате множественных конформационных изменений формируется трансмембранная структура β-ствола (~250 Å в диаметре в зависимости от токсина), которая встраивается в мембрану клетки-мишени. Наличие холестерин в мембране-мишени необходим для образования пор, хотя присутствие холестерина требуется не всем CDC для связывания. Например, интермедилизин (ILY; TC# 1.C.12.1.5 ), секретируемый Streptococcus intermedius , будет связываться только с мембранами-мишенями, содержащими специфический белковый рецептор, независимо от присутствия холестерина, но холестерин требуется для интермедилизина (ILY; TC # 1.C.12.1.5 ) для порообразования. В то время как липидное окружение холестерина в мембране может влиять на связывание токсина, точный молекулярный механизм, посредством которого холестерин регулирует цитолитическую активность CDC, до конца не ясен.

Как только в мембране клетки-мишени образуется пора, регуляция внутриклеточной среды и того, что входит и выходит из клетки, теряется. Пора диаметром ~250 Å достаточно велика, чтобы обеспечить потерю аминокислот , нуклеотидов , малых и больших белков, а также ионов (Ca 2+ , Na + , K + и т. д .). В частности, потеря кальция, который участвует во многих молекулярных путях, будет иметь большое влияние на выживаемость клеток. Поры также приведут к притоку воды, что может привести к вздутию и гибели клеток.

Бактерии вкладывают энергию в создание этих токсинов, потому что они действуют как факторы вирулентности . [2] Путем нацеливания на иммунные клетки, такие как макрофаги , бактерии будут защищены от фагоцитоза и разрушения при респираторном взрыве . [3]


Домен 4 перфринголизина O с помеченными петлями L1, L2, L3 и участком ундекапептида. [11]
ЭМ-реконструкция структуры препор (А) и поры (В) перфринголизина О. [15]
Водорастворимая мономерная форма домена 3 перфинголизина O (PFO), демонстрирующая петлю β5, связанную с β4, предотвращающую преждевременную олигомеризацию. [2]
Ленточное представление водорастворимой мономерной формы перфинголизина О (ПФО) с мечеными доменами.
Ленточная структура домена 3 мономерного перфринголизина O (PFO), представляющая переход TMH1 (красный) и TMH2 (зеленый) от α-спиралей к β-слою.