Дельта-токсин золотистого стафилококка - Staphylococcus aureus delta toxin

Дельта-гемолизин
Идентификаторы
ОрганизмЗолотистый стафилококк
Символhld
Entrez3919680
PDB2КАМ
RefSeq (Prot)WP_000046022.1
UniProtP0C1V1
Прочие данные
Хромосомагеном: 2.09 - 2.09 Мб

'Дельта-токсин золотистого стафилококка это токсин произведено Золотистый стафилококк.[1] Имеет широкий спектр цитолитический Мероприятия.[2]

Он входит в число других токсинов, вырабатываемых S. aureus, и входит в состав семейство фенолрастворимых пептидов модулина.[3] Его альфа-спиральная амфипатическая структура придает ему свойства детергента, позволяя ему разрушаться и прикрепляться к цитоплазматической мембране клетки неспецифично, без рецептора, и интегрироваться в мембрану.[4][5] Дельта-токсин разрушает мембрану при контакте и образует короткоживущие поры, вызывая лизис клеток и последующую гибель клеток.[5]

Структура

Дельта-токсин S. aureus кодируется геном hld.[6] Ген hld, 3 ’конец которого кодирует дельта-токсин, участвует в системе регулятора вспомогательного гена (agr). Эта система контролирует передачу сигналов и создание ассоциированных с клетками и секретируемых факторов вирулентности. Дельта-токсин также секретируется S. aureus без сигнального пептида, но предполагается, что сам токсин производит эффективный сигнальный пептид. Предполагается, что молекула дельта-токсина S. aureus олигомеризует и формирует катион-селективные ионные каналы в мембране для использования в других целях, кроме лизиса клеток токсином. Предполагается, что канал образован шестью молекулами дельта-токсина в гексагональном расположении.[7]

Функция

Дельта-токсин золотистого стафилококка представляет собой фенол-растворимый модулин-пептид. Из-за этого цитотоксины, которые продуцируются при инфекции S. aureus, включая дельта-токсин, являются провоспалительными молекулами. Дельта-токсин также является хемоаттрактантом для лейкоцитов, что приводит к выбросу цитокинов, таких как интерлейкин-8, из нейтрофилов в очаге инфекции.[5] Молекулы дельта-токсина активируют рецептор, связанный с G-белком, экспрессируемый в лейкоцитах, называемый рецептором формилпептида 2 (FPR2 ), который связывает метаболиты, подавляя и уменьшая воспаление. Таким образом, молекулы дельта-токсина вызывают воспаление, которое необходимо модулировать с помощью FPR2.[5]

Дельта-токсин также обладает умеренной цитолитической способностью лизировать красные и лейкоциты за счет использования короткоживущих пор в цитоплазматической мембране. Затем токсин использует ткань хозяина в качестве питательных веществ, необходимых для дальнейшего роста бактерий S. aureus. Дельта-токсин вызывает дегрануляцию тучных клеток, вызывая аллергические реакции кожи, такие как атопический дерматит. Эта реакция вызывается только дельта-токсином, а не другими токсинами, продуцируемыми S. aureus, что доказывает, что пептиды PSM эволюционировали, чтобы выполнять разные роли в патогенезе.[5]

PSM, как и дельта-токсин S. aureus, могут предотвращать активацию и пролиферацию CD4 + Т-клеток, в зависимости от активации интерлейкина-10 и TFG-бета. Это может привести к подавлению адаптивного иммунного ответа, потенциально повышая толерантность к патогенам. Это гипотеза относительно того, почему S. aureus так опасен; Бактерии S. aureus способны модулировать иммунную систему организма, избегая этого.[8]

Дельта-токсин довольно термостабилен, в отличие от альфа- и бета-токсинов S. aureus.[9] Однако добавление лецитина специфически предотвращает лизирование клеток дельта-токсином. Активность дельта-токсина также может как увеличиваться, так и предотвращаться с помощью насыщенных жирных кислот с прямой цепью различной длины. Фосфолипиды длиной от 13 до 19 атомов углерода усиливали литическую активность дельта-токсина, тогда как фосфолипиды длиной от 21 до 23 атомов углерода были ингибирующими. Длина цепи жирной кислоты может быть связана с эффективным связыванием токсина с мембраной, поскольку фосфолипиды с более длинными хвостами не позволяют токсину подойти достаточно близко к мембране.[10]

Рекомендации

  1. ^ Нольте Ф. С., Капрал Ф. А. (март 1981 г.). «Иммуногенность дельта-токсина Staphylococcus aureus». Инфекция и иммунитет. 31 (3): 1251–60. ЧВК  351449. PMID  7014461.
  2. ^ Мюррей П.Р., Розенталь К.С., Пфаллер М.А. (2009) [1990]. Медицинская микробиология (6-е изд.). Филадельфия: Мосби. п. 213. ISBN  978-0-323-05470-6.
  3. ^ Cheung GY, Yeh AJ, Kretschmer D, Duong AC, Tuffuor K, Fu CL, Joo HS, Diep BA, Li M, Nakamura Y, Nunez G, Peschel A, Otto M (декабрь 2015 г.). «Функциональные характеристики аллельного варианта G10S δ-токсина Staphylococcus aureus». Научные отчеты. 5 (1): 18023. Дои:10.1038 / srep18023. ЧВК  4674873. PMID  26658455.
  4. ^ Bloes DA, Haasbach E, Hartmayer C, Hertlein T, Klingel K, Kretschmer D, Planz O, Peschel A (декабрь 2017 г.). «Фенолорастворимые пептиды модулялина способствуют развитию пневмонии, связанной с вирусом гриппа A, Staphylococcus aureus». Инфекция и иммунитет. 85 (12): e00620–17. Дои:10.1128 / IAI.00620-17. ЧВК  5695099. PMID  28893917.
  5. ^ а б c d е Отто М (февраль 2014 г.). «Токсины золотистого стафилококка». Текущее мнение в микробиологии. 17: 32–7. Дои:10.1016 / j.mib.2013.11.004. ЧВК  3942668. PMID  24581690.
  6. ^ Регистрационный номер универсального белкового ресурса P0C1V1 для «Дельта-гемолизина» при UniProt.
  7. ^ Динджес М.М., Орвин П.М., Шливерт П.М. (январь 2000 г.). «Экзотоксины золотистого стафилококка». Обзоры клинической микробиологии. 13 (1): 16–34, содержание. Дои:10.1128 / CMR.13.1.16. ЧВК  88931. PMID  10627489.
  8. ^ Шрайнер Дж., Кречмер Д., Кленк Дж., Отто М., Бюринг Х. Дж., Стеванович С., Ван Дж. М., Бир-Хаммер С., Пешель А., Autenrieth SE (апрель 2013 г.). «Фенолорастворимые модулиновые пептиды Staphylococcus aureus модулируют функции дендритных клеток и увеличивают in vitro прайминг регуляторных Т-клеток». Журнал иммунологии. 190 (7): 3417–26. Дои:10.4049 / jimmunol.1202563. ЧВК  3608756. PMID  23460735.
  9. ^ Thelestam M, Möllby R, Wadström T (декабрь 1973 г.). «Влияние стафилококковых альфа-, бета-, дельта- и гамма-гемолизинов на диплоидные фибробласты человека и клетки HeLa: оценка нового количественного метода, например, для измерения повреждения клеток». Инфекция и иммунитет. 8 (6): 938–46. ЧВК  422954. PMID  4784889.
  10. ^ Капрал Ф.А. (январь 1976 г.). «Влияние жирных кислот на гемолитическую активность дельта-токсина Staphylococcus aureus». Инфекция и иммунитет. 13 (1): 114–9. ЧВК  420584. PMID  1248865.