Eritrogenik toksin - Erythrogenic toxin

SpeA1 molekulyar tuzilishini multfilmda aks ettirish.

Eritrogen toksinlari, shuningdek, streptokokk pirogenik deb ataladi ekzotoksinlar, bakteriyalar shtammlari tomonidan ajralib chiqadi Streptokokk pyogenlari.[1][2] SpeA va speC superantigenlar, bu yallig'lanishni o'ziga xos bo'lmagan faollashuvga olib keladi T hujayralari va yallig'lanishni ishlab chiqarishni rag'batlantirish sitokinlar.[3] SpeB, eng ko'p tarqalgan streptokokk hujayradan tashqari oqsil bu a sistein proteaz.[4][5] Pirogen ekzotoksinlar qo'zg'atuvchisi sifatida ishtirok etadi qizil olov va streptokokk toksik shok sindromi.[2] Pirojenik ekzotoksinlarning aniq soni to'g'risida kelishuv mavjud emas. A-C serotiplari[tushuntirish kerak ] barcha manbalar tomonidan eng ko'p o'rganilgan va tan olingan, ammo boshqalari o'n uchta o'ziga xos turni ta'kidlab, speF orqali speMni qo'shimcha superantigenlarga ajratadilar.[1][2][6][7]

Eritrogenik toksinlar teri ostidagi qon kapillyarlarining plazma membranalariga zarar etkazishi va qizil teri toshmasi hosil qilishi (qizil olovga xos) ekanligi ma'lum.[8] O'tgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, eritrogenik toksinlarning shtammiga qarab bir nechta variantlar ishlab chiqarilishi mumkin S. pyogenes savol ostida. Ba'zi shtammlar aniqlanadigan toksinni umuman ishlab chiqarmasligi mumkin.[9] Bakteriyofag T12 infektsiyasi S. pyogenes speA hosil bo'lishiga imkon beradi va virulentlikni oshiradi.[10]

Tarix

Kashfiyot va nomenklatura

SpeB 1919 yilda streptokokklarning ayrim shtammlari tomonidan ajratilgan ektoenzim sifatida aniqlandi.[11] Dastlab u ikkala oqsilning kodlanganligini ko'rsatmaguncha, ikkita alohida toksinlar, streptokokk pirogenik ekzotoksin B va streptokokk sistein proteinaz sifatida o'rganilgan. speB gen va berilgan pirogen faollik SpeA va SpeC tomonidan ifloslanganligi sababli.[12]

Pirogenik, yilda streptokokk pirogenik ekzotoksin, "isitmani keltirib chiqaradi" degan ma'noni anglatadi.[13] Eritrogen qizil olovning odatdagi qizil toshmalariga ishora qiladi. Qadimgi adabiyotlarda bu toksinlar deb ham ataladi skarlatina toksinlari yoki qizil olov toksinlari kasallikning qo'zg'atuvchisi sifatida ularning roli tufayli.[2]

SpeB nomi bilan tanilgan streptokokk pirogenik ekzotoksin B, streptopain va streptokokk sistein proteinazasi uning asl noto'g'ri identifikatsiyasi natijasida ikkita alohida toksin bo'lib, u ekzotoksin ham, pirogen ham emas.[12]

Tuzilishi

Genlarning joylashishi

The speB va speJ genlari barcha shtammlarining asosiy bakterial xromosomasida joylashgan S. pyogenes.[3][14] Ammo, uning mavjudligiga va nukleotidlar ketma-ketligida yuqori darajadagi konservatsiyaga qaramay, ushbu shtammlarning 25-40% SpeB toksinini sezilarli darajada ifoda etmaydi.[14]

Farqli o'laroq, speA, speC va speH-M tomonidan kodlangan bakteriofaglar.[3][15]

Qaerda joylashganligi to'g'risida kelishuv yo'q speG gen ham yadro xromosomasiga va lizogen faglarga tegishli.[1]

Protein tuzilishi

SpeB tuzilishi.

SpeB 28 kDa oqsil bo'lib, uchta asosiy shaklga ega, mSpeB1, mSpeB2 va mSpeB3, ular birlamchi aminokislotalar ketma-ketligi bo'yicha tasniflanadi.[4] Uchta aminokislotalar, C192, H340 va W357, barcha variantlarda fermentativ faollik uchun juda muhimdir.[11] Toksin tarkibida kanonik mavjud papain o'xshash domen va mSpeB2 qo'shimcha odamga ega integral majburiy domen.[4][11]

SpeA1 tuzilishi.

Barcha superantigenik streptokokk pirogenik ekzotoksinlar tarkibida a-spiral bilan bog'langan ikkita asosiy konservalangan oqsil domenlari mavjud bo'lib, ular aminok terminal oligosokharid / oligonukleotid biriktiruvchi burmasi va karboksi-terminal b-tushunish sohasi hamda dodekapeptidning bog'lanish mintaqasidan iborat. SpeA-da sistin tsikli, kam afinali a-zanjirli MHC II bog'lanish joyi va Vβ-TCR bog'lanish joyi mavjud. SpeC, SpeG, SpeH va SpeJ tarkibida Zn mavjud2+- SpeA-da mavjud bo'lgan past afinite maydoniga qo'shimcha ravishda yuqori yuqori zanjirli MHC II bog'lanish joyi va sistin tsikli yo'q. SpeH shuningdek, toksinning Vβ-TCR bog'lanish joyining o'ziga xosligini ta'minlovchi qo'shimcha a3-b8 tsiklga ega.[2]

Qayta ishlash va tartibga solish

The speB gen 40 kDa ga teng bo'lgan aminokislotalar ketma-ketligini kodlaydi zimogen, Signallar ketma-ketligidan so'ng, SpeBz nomi bilan tanilgan.[11] SpeBz amalga oshiriladi avtokataliz 28 kDa SpeBm ni yaratish uchun kamida sakkizta qidiruv vositalar orqali. Nihoyat sistin-192 va histidin-340 katalitik dyad hosil qiladi.[4][5] Har bir qadam etuk proteinazaning vaqtinchalik ifodalanishiga imkon beradigan bir nechta omillar bilan qat'iy tartibga solinadi.[11]

Ta'sir mexanizmlari

TH2-hujayra (chapda) B-hujayra (o'ngda) va bir nechta o'zaro ta'sir molekulalarini ko'rsatadigan T-hujayralarga bog'liq b-hujayralarni faollashtirish.
T hujayralari retseptorlari.

SpeA va speC

Asosiy maqola: Superantigen

SpeA va SpeC bog'lanadi MHC II sinf molekulalari, T hujayralariga taqdim etiladi va T hujayra retseptorlari beta zanjirining o'zgaruvchan mintaqasi bilan bog'lanadi.[3] Faollashtirilgandan so'ng T hujayralari yallig'lanishga qarshi sitokinlar va kemokinlarni chiqaradi.[1] TKR bilan o'zaro ta'sirlar past afinitivlik va tez ajralish bilan ajralib turadi, bu toksinni bir nechta T hujayralarini ketma-ket faollashtirishga imkon beradi.[7] Xususiyatning etishmasligi tanadagi T hujayralarining 50% gacha faollashishiga imkon beradi.[6]

SpeB

SpeB parchalanishi ko'p miqdordagi oqsillarni, shu jumladan sitokinlar, hujayradan tashqari matritsa oqsillarini va immunoglobulinni parchalaydi.[12] Bu bo'linish joyidan oldin uchta aminokislotani talab qiladi, ular P1, P2 va P3 deb nomlanadi. Ulardan SpeB P2 aminokislotasining ahamiyati katta bo'lgan hidrofob P2 va musbat zaryadlangan P1 qoldiqlarini afzal ko'radi.[5][11]

Virulentlik, patogenez va infektsiyadagi rollari

SpeB

Streptokokk sistein proteinazasi immunitetdan qochish va apoptozda rol o'ynaydi, shuningdek bakteriyalarning ichki joylashishiga ta'sir ko'rsatadi. SpeB-ning virulentlikka ta'siri to'g'risida qarama-qarshi dalillar mavjud. Ba'zi tadkikotlar skarlatinani keltirib chiqaradigan shtammlarda proteaz darajasining streptokokk toksik shok sindromi bilan taqqoslaganda ko'payganligi haqida xabar bergan, boshqalari esa ko'proq zararli shtammlarda ekspressionning pasayganligini ko'rsatmoqda.[4]

SpeB immunoglobulinlar va sitokinlarni, shuningdek C3b parchalanishi orqali parchalanib, fagotsit hujayralari va komplementni faollashtirish yo'li.[5] Bu infektsiya joyi atrofida yallig'lanish va neytrofillar darajasining pasayishiga olib keladi, tozalashning oldini oladi va fagotsitoz orqali saqlanib qoladi va S. pyogenes.[4][5]

Toksin ham induktsiya qiladi apoptoz GAZni ichki holatga keltirgandan so'ng xost hujayralarida. Dalillar shuni ko'rsatadiki, bu tashqi va ichki kaspaz yo'llari orqali sodir bo'lishi mumkin. Ushbu jarayonda retseptorlarni bog'laydigan yo'l va Fas vositachiligidagi apoptotik signalizatsiya yo'li ishtirok etgan.[4] Apoptozning induktsiyasi nekrotizan fasiitga olib keladi.

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d Brosnaxon, A.J .; Shlievert, PM (2011 yil dekabr). "Gram-pozitiv bakterial superantigen tashqarida signalizatsiya toksik shok sindromini keltirib chiqaradi: tashqarida signal beruvchi superantigen". FEBS jurnali. 278 (23): 4649–67. doi:10.1111 / j.1742-4658.2011.08151.x. PMC  3165073. PMID  21535475.
  2. ^ a b v d e Spulding, A.R .; Salgado-Pabon, V.; Koller, P.L .; Xorsvill, A.R .; Leung, D.M .; Shlievert, PM (2013). "Stafilokokk va streptokokk superantigen ekzotoksinlari". Klinik mikrobiologiya sharhlari. 26 (3): 422–47. doi:10.1128 / CMR.00104-12. PMC  3719495. PMID  23824366.
  3. ^ a b v d Llevelin, M.; Cohen, J. (2002 yil mart). "Superantigenlar: immunitetni buzadigan mikrobial vositalar". Lanset yuqumli kasalliklar. 2 (3): 156–62. doi:10.1016 / s1473-3099 (02) 00222-0. PMID  11944185.
  4. ^ a b v d e f g Chiang-Ni, C .; Vu, J.-J (2008). "Streptokokk pirogenik ekzotoksin B ning Streptococcus pyogenes patogeneziga ta'siri". Formosan tibbiyot birlashmasi jurnali. 107 (9): 677–85. doi:10.1016 / S0929-6646 (08) 60112-6. PMID  18796357.
  5. ^ a b v d e Nelson, Daniel S.; Garbe, Yuliya; Collin, Mattias (2011). "Streptococcus pyogenes dan sistein proteinazasi SpeB - immunologik muhim xost va bakterial oqsillarni kuchli o'zgartiruvchisi". Biologik kimyo. 392 (12): 1077–88. doi:10.1515 / miloddan avvalgi 2011.208 yil. PMID  22050223.
  6. ^ a b Brosnaxon, Amanda J.; Shlievert, Patrik M. (2011-12-01). "Gram-musbat bakterial superantigen tashqaridan signal berish toksik shok sindromini keltirib chiqaradi". FEBS jurnali. 278 (23): 4649–4667. doi:10.1111 / j.1742-4658.2011.08151.x. ISSN  1742-4658. PMC  3165073. PMID  21535475.
  7. ^ a b Hongmin Li; Andrea Llera; Emilio L. Malchiodi; Roy A. Mariuzza (1999). "T hujayraning superantigenlar tomonidan faollashuvining tarkibiy asoslari". Immunologiyaning yillik sharhi. 17 (1): 435–466. doi:10.1146 / annurev.immunol.17.1.435. PMID  10358765.
  8. ^ Tortora, Jerar; Funke, Berdell; Case, Christine (2013). Mikrobiologiya (11-nashr). Pearson. p. 439.
  9. ^ Knöll H, Srámek J, Vrbova K, Gerlach D, Reyxardt V, Koxler V (dekabr 1991). "Starptokokk shtammlari tomonidan ishlab chiqarilgan skarlatina va eritrogenik toksinlarning turlari". Zentralbl Bakteriol. 276 (1): 94–106. doi:10.1016 / s0934-8840 (11) 80223-9. PMID  1789905.
  10. ^ McShan, WM; Tang, YF; Ferretti, JJ (1997). "Streptococcus pyogenes bakteriofag T12 serin tRNA kodlovchi genga qo'shiladi". Molekulyar mikrobiologiya. 23 (4): 719–28. doi:10.1046 / j.1365-2958.1997.2591616.x. PMID  9157243.
  11. ^ a b v d e f Kerol, Ronan K.; Musser, Jeyms M. (2011-08-01). "Transkripsiyadan aktivatsiyaga: go'shtni iste'mol qiladigan patogen A guruhi bo'lgan streptokokk SpeB sistein proteazini ishlab chiqarishni qanday boshqaradi". Molekulyar mikrobiologiya. 81 (3): 588–601. doi:10.1111 / j.1365-2958.2011.07709.x. ISSN  1365-2958. PMID  21707787.
  12. ^ a b v Nelson, Daniel S.; Garbe, Yuliya; Kollin, Mattias (2011-12-01). "Streptococcus pyogenes dan sistein proteinazasi SpeB - immunologik muhim xost va bakterial oqsillarning kuchli modifikatori". Biologik kimyo. 392 (12): 1077–1088. doi:10.1515 / Miloddan avvalgi.2011.208 yil. ISSN  1437-4315. PMID  22050223.
  13. ^ "Pirogen (ta'rifi)". Bepul lug'at.
  14. ^ a b Chiang-Ni, Chuan; Vu, Djunn-Jong (2008). "Streptokokk pirogenik ekzotoksin B ning Streptococcus pyogenes patogeneziga ta'siri". Formosan tibbiyot birlashmasi jurnali. 107 (9): 677–685. doi:10.1016 / s0929-6646 (08) 60112-6. PMID  18796357.
  15. ^ Boyd, E. Fidelma (2012). Shibalski, Malgorzata Jobocka va Vatslav T. (tahrir). 4-bob - Bakteriofag bilan kodlangan bakterial virusli omillar va faj-patogenlik orolining o'zaro ta'siri. Viruslarni o'rganish bo'yicha yutuqlar. Bakteriofaglar, A qism. 82. 91–118 betlar. doi:10.1016 / b978-0-12-394621-8.00014-5. ISBN  9780123946218. PMID  22420852.

Tashqi havolalar