Сортировка - Sortase

Семейство сортировок
Sortase.png
Связанная с пилусом сортаза C стрептококка группы B. Запись PDB 3O0P[1]
Идентификаторы
СимволСортировка
PfamPF04203
ИнтерПроIPR005754
SCOP21ija / Объем / СУПФАМ
OPM суперсемейство294
Белок OPM1rz2
CDDcd00004

Сортировка относится к группе прокариотический ферменты которые модифицируют поверхностные белки, узнавая и отщепляя карбоксильный конец сигнал сортировки. Для большинства субстратов ферментов сортировки сигнал распознавания состоит из мотива LPXTG (Leu-Pro-any-Thr-Gly), а затем из высокогидрофобного трансмембранная последовательность, за которым следует кластер основных остатков, таких как аргинин. Между Thr и Gly происходит расщепление с временным присоединением через остаток Thr к остатку Cys в активном центре с последующей транспептидацией, которая ковалентно прикрепляет белок к компонентам клеточной стенки. Сорта встречаются практически во всех Грамположительные бактерии и случайные Грамотрицательный бактерия (например, Shewanella putrefaciens ) или Археи (например. Methanobacterium thermoautotrophicum ), где LPXTG-опосредованное украшение клеточной стенки не зарегистрировано.[2][3] Хотя сортаза A, «домашняя» сортировка, обычно действует на многие белковые мишени, другие формы сортировки распознают вариантные формы мотива расщепления или катализируют сборку пилины в пили.[4][5][6]

Реакция

В Золотистый стафилококк сортировка - это транспептидаза, которая прикрепляет поверхностные белки к клеточной стенке; он расщепляет Gly и Thr мотива LPXTG и катализирует образование амидной связи между карбоксильной группой треонина и аминогруппой пептидогликана клеточной стенки.[7][8]

Биологическая роль

Белки субстрата, прикрепленные к клеточным стенкам с помощью сортаз, включают ферменты, пилины и опосредующие адгезию гликопротеины с большой поверхностью. Эти белки часто играют важную роль в вирулентности, инфекции и колонизации патогенами.

Поверхностные белки не только способствуют взаимодействию между вторгающимся патогеном и тканями животных, но также обеспечивают оригинальные стратегии ухода бактерий от иммунного ответа хозяина. На случай, если S. aureus протеин A, иммуноглобулины захватываются микробной поверхностью и маскируют бактерии во время вторжения в ткани хозяина. S. aureus мутанты, лишенные гена srtA, не могут заякорять и отображать некоторые поверхностные белки, и у них нарушена способность вызывать инфекции животных. Сортаза действует на поверхностные белки, которые запускаются в путь секреции (Sec), и их сигнальный пептид удаляется сигнальной пептидазой. В S. aureus Геном кодирует два набора генов сортировки и секреции. Возможно, что S. aureus развил более одного пути для транспорта 20 поверхностных белков к оболочке клеточной стенки.

Обратите внимание, что экзосортаза и археосортаза функционально аналогичны, но никоим образом не гомологичны sortase.[9]

Как мишень антибиотика

Считается, что сортазы являются хорошими мишенями для новых антибиотиков.[10] поскольку они являются важными белками для патогенных бактерий, и по крайней мере одна компания отметила некоторый ограниченный коммерческий интерес.[11]

Структура

Эта группа цистеинпептидазы принадлежать МЕРОПЫ пептидаз семейства C60 (клан C-) и включают членов нескольких подсемейств сортаз.

Другое подсемейство сортаз (C60B в MEROPS) содержит белки бактериальной сортировки B, длина которых составляет примерно 200 остатков.[12]

Использование в структурной биологии

Транспептидазная активность сортазы используется структурными биологами для получения гибридных белков in vitro. Мотив узнавания (LPXTG) добавляется к С-концу представляющего интерес белка, в то время как мотив олигглицина добавляется к N-концу второго белка, подлежащего лигированию. При добавлении сортазы к смеси белков два пептида ковалентно связываются посредством нативной пептидной связи. Эта реакция используется специалистами по спектроскопии ЯМР для получения невидимых меток растворимости ЯМР. [13] и в одном примере рентгеновскими кристаллографами, чтобы способствовать образованию комплексов.[14]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Cozzi R, Malito E, Nuccitelli A, D'Onofrio M, Martinelli M, Ferlenghi I, Grandi G, Telford JL, Maione D, Rinaudo CD (июнь 2011 г.). «Структурный анализ и сайт-направленный мутагенез определенных ключевых остатков и мотивов для сортазы C1, связанной с ворсом, в Streptococcus группы B». Журнал FASEB. 25 (6): 1874–86. Дои:10.1096 / fj.10-174797. PMID  21357525.
  2. ^ Mazmanian SK, Ton-That H, Schneewind O (июнь 2001 г.). «Сортаза-катализируемое закрепление поверхностных белков на клеточной стенке Staphylococcus aureus». Молекулярная микробиология. 40 (5): 1049–57. CiteSeerX  10.1.1.513.4509. Дои:10.1046 / j.1365-2958.2001.02411.x. PMID  11401711.
  3. ^ Паллен М.Дж., Чаудхури Р.Р., Хендерсон И.Р. (октябрь 2003 г.). «Геномный анализ систем секреции». Текущее мнение в микробиологии. 6 (5): 519–27. Дои:10.1016 / j.mib.2003.09.005. PMID  14572546.
  4. ^ О С.Ю., Будзик Дж. М., Шнеуинд О (сентябрь 2008 г.). «Сортасы делают пили из трех ингредиентов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 105 (37): 13703–4. Bibcode:2008PNAS..10513703O. Дои:10.1073 / pnas.0807334105. ЧВК  2544515. PMID  18784365.
  5. ^ ЛеМье Дж, Вуди С., Камилли А. (сентябрь 2008 г.). «Роль разновидностей Streptococcus pneumoniae в сборке пилуса RlrA». Журнал бактериологии. 190 (17): 6002–13. Дои:10.1128 / JB.00379-08. ЧВК  2519520. PMID  18606733.
  6. ^ Канг Х.Дж., Кулибали Ф., Профт Т., Бейкер EN (январь 2011 г.). Хофманн А (ред.). «Кристаллическая структура Spy0129, сортазы Streptococcus pyogenes класса B, участвующей в сборке пилуса». PLOS ONE. 6 (1): e15969. Bibcode:2011PLoSO ... 615969K. Дои:10.1371 / journal.pone.0015969. ЧВК  3019223. PMID  21264317.
  7. ^ Мазманян С.К., Лю Дж., Тон-Тат Х, Шнеуинд О. (июль 1999 г.). «Сортаза Staphylococcus aureus, фермент, который прикрепляет поверхностные белки к клеточной стенке». Наука. 285 (5428): 760–3. Дои:10.1126 / наука.285.5428.760. PMID  10427003.
  8. ^ Cossart P, Jonquières R (май 2000 г.). "Сортаза, универсальная мишень для терапевтических агентов против грамположительных бактерий?". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 97 (10): 5013–5. Bibcode:2000PNAS ... 97.5013C. Дои:10.1073 / pnas.97.10.5013. ЧВК  33977. PMID  10805759.
  9. ^ Хафт Д.Х., Пейн С.Х., Селенгут Д.Д. (январь 2012 г.). «Археосортазы и экзосортазы - широко распространенные системы, связывающие мембранный транзит с посттрансляционной модификацией». Журнал бактериологии. 194 (1): 36–48. Дои:10.1128 / JB.06026-11. ЧВК  3256604. PMID  22037399.
  10. ^ Maresso AW, Schneewind O (март 2008 г.). «Сортаза как мишень противоинфекционной терапии». Фармакологические обзоры. 60 (1): 128–41. Дои:10.1124 / пр.107.07110. PMID  18321961.
  11. ^ SIGA Technologies (сентябрь 2006 г.). «График 14А». Комиссия по ценным бумагам и биржам США. Получено 29 октября 2009.
  12. ^ Паллен М.Дж., Лам А.С., Антонио М., Данбар К. (март 2001 г.). «Смущение сортов - богатство субстратов?». Тенденции в микробиологии. 9 (3): 97–102. Дои:10.1016 / S0966-842X (01) 01956-4. PMID  11239768.
  13. ^ Кобасигава Ю., Кумета Х, Огура К., Инагаки Ф. (март 2009 г.). «Присоединение ЯМР-невидимой метки повышения растворимости с использованием метода лигирования белков, опосредованного сортировкой». Журнал биомолекулярного ЯМР. 43 (3): 145–50. Дои:10.1007 / s10858-008-9296-5. PMID  19140010.
  14. ^ Ван И, Паско Х. Г., Браутигам, Калифорния, Хе Х, Чжан Х (октябрь 2013 г.). «Структурная основа для активации и неканонического катализа домена плексина, активирующего Rap GTPase». eLife. 2: e01279. Дои:10.7554 / eLife.01279. ЧВК  3787391. PMID  24137545.

дальнейшее чтение

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR005754