Πληροφορίες

Β2. Λυσοζύμη - Βιολογία

Β2. Λυσοζύμη - Βιολογία


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Το ένζυμο λυσοζύμης, που βρίσκεται σε κύτταρα και εκκρίσεις σπονδυλωτών αλλά και σε ιούς που μολύνουν βακτήρια, διασπά τους επαναλαμβανόμενους δεσμούς της πεπτιδογλυκάνης GlcNAc (β 1->4) MurNAc (NAG-NAM) στα κυτταρικά τοιχώματα των βακτηρίων και στο GlcNAc (β 1- >4) GlcNAc (poly-NAG) στη χιτίνη, που βρίσκεται στα κυτταρικά τοιχώματα ορισμένων μυκήτων. Δεδομένου ότι αυτά τα πολυμερή είναι υδρόφιλα, η ενεργή θέση του ενζύμου θα αναμενόταν να περιέχει ένα δίαυλο προσβάσιμο από διαλύτη στο οποίο θα μπορούσε να συνδεθεί το πολυμερές. Οι κρυσταλλικές δομές της λυσοζύμης και τα σύμπλοκα της λυσοζύμης και του NAG έχουν λυθεί σε υψηλή ανάλυση. Οι αναστολείς και τα υποστρώματα σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς Η και μερικές υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις με τη σχισμή του ενζύμου. Οι κινητικές μελέτες που χρησιμοποιούν πολυμερή (NAG)n δείχνουν μια απότομη αύξηση σε kcat καθώς το n αυξάνεται από 4 σε 5. Οι kcat για τα NAG6 και (NAG-NAM)3 είναι παρόμοια. Μελέτες μοντέλων έχουν δείξει ότι για να συμβεί κατάλυση, το (NAG-NAM)3 συνδέεται με την ενεργή θέση με κάθε σάκχαρο στη διαμόρφωση της καρέκλας εκτός από το τέταρτο που παραμορφώνεται σε μορφή μισής καρέκλας, η οποία σταθεροποιεί τη γλυκοσιδική σύνδεση μεταξύ του 4ου και του 5ου σάκχαρα. Πρόσθετες μελέτες δείχνουν ότι εάν τα σάκχαρα που ταιριάζουν στη θέση δέσμευσης επισημαίνονται με A-F, τότε λόγω του ογκώδους λακτυλικού υποκαταστάτη στο ΝΑΜ, τα υπολείμματα C και E δεν μπορούν να είναι ΝΑΜ, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα Β, D και F πρέπει να είναι υπολείμματα ΝΑΜ. Παρουσιάζεται διάσπαση μεταξύ των υπολειμμάτων D και E.

Μια ανασκόπηση της χημείας του σχηματισμού και της διάσπασης γλυκοσιδικού δεσμού (μια ακετάλη) δείχνει ότι η διάσπαση της ακετάλης καταλύεται από οξέα και προχωρά μέσω ενός ιόντος οξωνίου που υπάρχει σε μορφή συντονισμού ως καρβοκατιόν.

Η κατάλυση από το ένζυμο περιλαμβάνει Glu 35 και Asp 52 που βρίσκονται στην ενεργό θέση. Το Asp 52 περιβάλλεται από πολικές ομάδες αλλά το Glu 35 βρίσκεται σε υδρόφοβο περιβάλλον. Αυτό θα αυξήσει το φαινομενικό pKa του Glu 35, καθιστώντας λιγότερο πιθανό να δώσει ένα πρωτόνιο και να αποκτήσει αρνητικό φορτίο σε χαμηλές τιμές pH, καθιστώντας το ένα καλύτερο γενικό οξύ σε υψηλότερες τιμές pH. Ο γενικός μηχανισμός φαίνεται να περιλαμβάνει:

  • δέσμευση μιας μονάδας εξασακχαρίτη της πεπτιδογλυκάνης με ταυτόχρονη παραμόρφωση του D NAM.
  • πρωτονίωση της άμιστης ακετάλης Ο από το γενικό οξύ Glu 35 (με αυξημένο pKa), που διευκολύνει τη διάσπαση του γλυκοσιδικού δεσμού και το σχηματισμό του συντονισμένου σταθεροποιημένου ιόντος οξωνίου.
  • Το Asp 52 σταθεροποιεί το θετικό οξόνιο μέσω ηλεκτροστατικής κατάλυσης. Η παραμορφωμένη μορφή μισής καρέκλας του D NAM σταθεροποιεί το οξόνιο το οποίο απαιτεί συνεπίπεδο των υποκαταστατών που συνδέονται με τον sp2 υβριδισμένο άνθρακα της μορφής συντονισμού καρβοκατιόντος (όπως ακριβώς είδαμε με τον επίπεδο πεπτιδικό δεσμό).
  • Το νερό επιτίθεται στο σταθεροποιημένο καρβοκατιόν, σχηματίζοντας την ημιακετάλη με απελευθέρωση του επιπλέον πρωτονίου από το νερό στο αποπρωτονιωμένο Glu 35, αναμορφώνοντας τη γενική όξινη κατάλυση.

Η πρόσδεση και η παραμόρφωση του υποκαταστάτη D του υποστρώματος (στη μορφή μισής καρέκλας όπως φαίνεται παραπάνω) συμβαίνει πριν από την κατάλυση. Εφόσον αυτή η παραμόρφωση βοηθά στη σταθεροποίηση του ενδιάμεσου ιόντων οξωνίου, πιθανώς σταθεροποιεί και τη μεταβατική κατάσταση. Ως εκ τούτου, αυτό το ένζυμο φαίνεται να δεσμεύει τη μεταβατική κατάσταση πιο σφιχτά από το ελεύθερο, μη παραμορφωμένο υπόστρωμα, που είναι μια ακόμη μέθοδος κατάλυσης.

Οι μελέτες pH δείχνουν ότι απαιτούνται πλευρικές αλυσίδες με pKa 3,5 και 6,3 για δραστηριότητα. Αυτά προφανώς αντιστοιχούν σε Asp 52 και Glu 35, αντίστοιχα. Εάν οι καρβοξυ ομάδες της λυσοζύμης τροποποιηθούν χημικά παρουσία ενός ανταγωνιστικού αναστολέα του ενζύμου, οι μόνες προστατευμένες καρβοξυ ομάδες είναι οι Asp 52 και Glu 35.

Σε έναν εναλλακτικό μηχανισμό, το Asp 52 δρα ως πυρηνόφιλη κατάλυση και σχηματίζει έναν ομοιοπολικό δεσμό με το NAM, αποβάλλοντας μια αποχωρούσα ομάδα NAG με Glu 35 που δρα ως γενικό οξύ. Αυτός ο εναλλακτικός μηχανισμός είναι επίσης συνεπής με άλλα ένζυμα διάσπασης β-γλυκοσιδικού δεσμού. Η παραμόρφωση του υποστρώματος είναι επίσης σημαντική σε αυτόν τον εναλλακτικό μηχανισμό.

Εικόνα: εναλλακτικός μηχανισμός


ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ | Πιθανή χρήση φάγων και/ή λυσινών

Juan Jofre, Maite Muniesa, στο Encyclopedia of Food Microbiology, 1999

Λυσίνες

Οι λυσίνες φάγων, ή οι ενδολυσίνες, είναι ένζυμα που υδρολύουν τα κυτταρικά τοιχώματα. Συντίθενται κατά την όψιμη γονιδιακή έκφραση στον λυτικό κύκλο πολλαπλασιασμού των περισσότερων φάγων, επιτρέποντας έτσι την απελευθέρωση των απογόνων φάγων.

Οι μηχανισμοί λύσης δεν είναι ίδιοι στην περίπτωση όλων των φάγων και μπορεί ακόμη και να διαφέρουν στον ίδιο βακτηριακό ξενιστή, ανάλογα με τον φάγο. Υπάρχουν τουλάχιστον δύο διαφορετικοί μηχανισμοί. Μερικοί μικροί φάγοι, που παραδειγματίζονται από τους Escherichia coli Οι φάγοι φΧ174 και MS2, έχουν αναπτύξει ένα μόνο γονίδιο για μια λυσίνη που δεν μπορεί να αποικοδομήσει τη μουρεΐνη (πεπτιδογλυκάνη). Αυτοί οι φάγοι προκαλούν απλώς άδειασμα των κυττάρων, αφήνοντας μη διαθλαστικά κυτταρικά φαντάσματα σε σχήμα ράβδου. Ωστόσο, η μεγάλη πλειοψηφία των γνωστών φάγων έχει έναν πιο περίπλοκο μηχανισμό λύσης, που περιλαμβάνει δύο διαφορετικά είδη ενζύμων, γνωστά ως λυσίνες και ολίνες. Μόνο η κοινή δραστηριότητα των δύο ενζύμων οδηγεί σε λύση του κυττάρου ξενιστή. Οι λυσίνες, επίσης γνωστές ως ενδολυσίνες, είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά και ειδικά ένζυμα υδρόλυσης πεπτιδογλυκάνης, τα οποία εκφράζονται ως διαλυτές κυτταροπλασματικές πρωτεΐνες. Ωστόσο, οι λυσίνες μπορούν να φτάσουν στο υπόστρωμα της πεπτιδογλυκάνης τους στο κυτταρικό τοίχωμα μόνο μέσω της δράσης μιας δεύτερης ομάδας πρωτεϊνών που κωδικοποιούνται από φάγο, γνωστές ως holins. Αυτά παράγουν οπές στην κυτταροπλασματική μεμβράνη, μέσω των οποίων τα μόρια της λυσίνης κινούνται στο περίπλασμα, όπου έρχονται σε επαφή με την πεπτιδογλυκάνη. Αυτή είναι η κυρίαρχη στρατηγική για τη λύση από φάγους και των δύο θετικών κατά Gram βακτηρίων (π.χ. Λακτόκοκκος, Στρεπτόκοκκος, Λιστέρια και Βακίλλος) και Gram-αρνητικά βακτήρια (π.χ. Ε. coli, Σαλμονέλα και Αιμόφιλος).

Οι κωδικοποιούμενες από φάγο ενδολυσίνες μπορεί να είναι οποιουδήποτε από πολλούς άσχετους τύπους ενζύμων (π.χ. λυσοζύμη, αμιδάση, τρανσγλυκοζυλάση). Αυτά προσβάλλουν είτε γλυκοσιδικούς δεσμούς (λυσοζύμη και τρανσγλυκοζυλάση) είτε πεπτιδικούς δεσμούς (αμιδάση), οι οποίοι σε συνδυασμό προσδίδουν μηχανική ακαμψία στην πεπτιδογλυκάνη.

Οι λυσίνες των φάγων των θετικών κατά Gram βακτηρίων αναγνωρίστηκαν από νωρίς ως ισχυρά δραστικές έναντι των κυτταρικών τοιχωμάτων των βακτηρίων ξενιστών τους όταν προστέθηκαν εξωγενώς, δηλαδή τα κύτταρα μπορούν να λυθούν από το εξωτερικό από τη συγκεκριμένη λυσίνη. Στα Gram-αρνητικά βακτήρια, η κατάσταση φαίνεται πιο περίπλοκη. Όταν αυτά τα βακτήρια μολύνονται με φάγους σε υψηλή πολλαπλότητα μόλυνσης, δηλ. με πολλούς φάγους ανά κύτταρο ξενιστή, τα βακτήρια λύονται πριν από την αντιγραφή του φάγου. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως «λύση από έξω» και οφείλεται εν μέρει στις λυσίνες των φάγων. Ωστόσο, χρειάζεται τουλάχιστον ένα άλλο μόριο, πιθανώς επειδή η εξωτερική μεμβράνη του βακτηρίου εμποδίζει την επαφή μεταξύ των λυσινών και του υποστρώματος πεπτιδογλυκάνης τους. Έτσι, φαίνεται ότι ανεξάρτητα, μόνο οι λυσίνες των θετικών κατά Gram βακτηρίων έχουν σαφή εξωγενή δράση.

Ακόμη και όταν εφαρμόζονται εξωγενώς, οι λυσίνες διατηρούν έναν ορισμένο βαθμό ειδικότητας, τα αίτια του οποίου δεν είναι ακόμη καλά κατανοητά. Για παράδειγμα, όταν οι λυσίνες των λιστεροφάγων εφαρμόζονται εξωγενώς, προκαλούν ταχεία λύση του Λιστέρια στελέχη από όλα τα είδη, αλλά γενικά δεν επηρεάζουν άλλα βακτήρια. Ακόμη και οι λυσίνες που κωδικοποιούνται από φάγους με περιορισμένο εύρος ξενιστών είναι εξωγενώς δραστικές έναντι όλων των κυτταρικών τοιχωμάτων του λιστερίου, ανεξαρτήτως ορών και ειδών. Ωστόσο, δεν επηρεάζουν άλλα θετικά κατά Gram βακτήρια με τον ίδιο τύπο πεπτιδογλυκάνης (Α1γ-παραλλαγή των άμεσα διασυνδεδεμένων μεσο-διαμινοπιμελικό οξύ πεπτιδογλυκάνη). Βλέπε Loessner et al (1995) ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ 16(6): 1231–1241. Η μοριακή βάση αυτής της εξειδίκευσης του υποστρώματος μένει να διευκρινιστεί. Ένα παρόμοιο πρότυπο μπορεί να παρατηρηθεί στην περίπτωση των φάγων που μολύνουν έναν αριθμό διαφορετικών βακτηρίων γαλακτικού οξέος. Ορισμένες λυσίνες, π.χ. ορισμένες πνευμονιοκοκκικές λυσίνες, μπορεί να έχουν ευρύτερη ειδικότητα υποστρώματος από άλλες, και ακόμη και να έχουν κάποια δραστηριότητα σε ταξινομικά άσχετα βακτήρια. Ωστόσο, η ειδικότητα που δείχνουν οι λυσίνες των φάγων των βακτηρίων γαλακτικού οξέος και των λιστεροφάγων είναι ένα γενικό φαινόμενο, κοινό με τις λυσίνες των φάγων των θετικών κατά Gram βακτηρίων. Έτσι οι λυσίνες φάγων μπορούν να περιγραφούν ως πολύ ειδικές σε σύγκριση με άλλους αντιμικροβιακούς παράγοντες, αν και λιγότερο ειδικές από τους φάγους. Οι διαφορές στη δομή των κυτταρικών τοιχωμάτων των Gram-θετικών και Gram-αρνητικών βακτηρίων υποδηλώνουν ότι η εξωγενής δραστηριότητα των λυσινών θα είναι πιο αποτελεσματική στα Gram-θετικά από ό,τι στα Gram-αρνητικά βακτήρια, στα οποία η εξωτερική μεμβράνη είναι πιθανό να εμποδίσει με κάποιο τρόπο επαφή μεταξύ των λυσινών φάγων και του υποστρώματος πεπτιδογλυκάνης τους.


Β2. Λυσοζύμη - Βιολογία

Πειραματικό στιγμιότυπο δεδομένων

  • Μέθοδος: ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ
  • Ανάλυση: 1,80 Å
  • Χωρίς τιμή R: 0,243 
  • Εργασία R-Value: 0,199 
  • Παρατηρήθηκε τιμή R: 0,202 

Επικύρωση wwPDB   Τρισδιάστατη αναφορά Πλήρης αναφορά

In meso in situ σειριακή κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ διαλυτών και μεμβρανικών πρωτεϊνών.

(2015) Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 71: 1238-1256

  • PubMed: 26057665  Αναζήτηση στο PubMedSearch στο PubMed Central
  • DOI: 10.1107/S1399004715005210
  • Πρωτεύουσα αναφορά σχετικών δομών:  
    4XJB, 4XJD, 4XJF, 4XJG, 4XJH, 4XJI, 4XNI, 4XNJ, 4XNK, 4XNL
  • Περίληψη PubMed: 

Η λιπιδική κυβική φάση (LCP) συνεχίζει να αυξάνεται σε δημοτικότητα ως μέσο στο οποίο παράγονται κρύσταλλοι μεμβρανικών (και διαλυτών) πρωτεϊνών για τον προσδιορισμό της κρυσταλλογραφικής δομής ακτίνων Χ υψηλής ανάλυσης. Μέχρι σήμερα, το ΠΣΠ περιλαμβάνει 227 εγγραφές που αποδίδονται στο LCP ή στη μέθοδο meso .

Η λιπιδική κυβική φάση (LCP) συνεχίζει να αυξάνεται σε δημοτικότητα ως μέσο στο οποίο παράγονται κρύσταλλοι μεμβρανικών (και διαλυτών) πρωτεϊνών για τον προσδιορισμό της κρυσταλλογραφικής δομής ακτίνων Χ υψηλής ανάλυσης. Μέχρι σήμερα, το ΠΣΠ περιλαμβάνει 227 εγγραφές που αποδίδονται στο LCP ή στη μέθοδο meso. Ανάμεσα στις λίστες είναι μερικές από τις πρωτεΐνες μεμβράνης με το υψηλότερο προφίλ, συμπεριλαμβανομένου του συμπλέγματος πρωτεΐνης β2-αδρενοϋποδοχέα-Gs που φιγουράρει στην απονομή του Βραβείου Νόμπελ Χημείας 2012 στους Lefkowitz και Kobilka. Το πιο επιτυχημένο μέχρι σήμερα πρωτόκολλο meso χρησιμοποιεί γυάλινες πλάκες κρυστάλλωσης σάντουιτς. Παρά τα πολλά πλεονεκτήματά τους, οι γυάλινες πλάκες είναι δύσκολο να συλλέξουν κρυστάλλους. Ωστόσο, η εκτέλεση μετρήσεων περίθλασης ακτίνων Χ επί τόπου με αυτές τις πλάκες δεν είναι πρακτική. Εδώ, περιγράφεται μια εναλλακτική προσέγγιση που παρέχει πολλά από τα πλεονεκτήματα των γυάλινων πλακών και είναι συμβατή με επιτόπιες μετρήσεις υψηλής απόδοσης. Η νέα μέθοδος in meso in situ σειριακής κρυσταλλογραφίας (IMISX) που εισάγεται εδώ έχει αποδειχθεί με AlgE και PepT (μεταφορείς αλγινικών και πεπτιδίων, αντίστοιχα) ως πρωτεΐνες ενσωματωμένης μεμβράνης μοντέλου και με λυσοζύμη ως δοκιμαστική διαλυτή πρωτεΐνη. Οι δομές επιλύθηκαν με μοριακή αντικατάσταση και με πειραματική φάση με χρήση μεθόδων SAD βρωμίου και φυσικού θείου σε αναλύσεις που κυμαίνονται από 1,8 έως 2,8 Α χρησιμοποιώντας μονοψήφιες ποσότητες μικρογραμμαρίων πρωτεΐνης. Αυτή η φάση SAD θείου λειτούργησε αποτελεί απόδειξη της εξαιρετικής ποιότητας των δεδομένων περίθλασης IMISX. Η μέθοδος IMISX είναι συμβατή με άμεσα διαθέσιμα, φθηνά υλικά και εξοπλισμό, είναι απλή στην εφαρμογή και είναι συμβατή με υψηλής απόδοσης in situ σειριακές συλλογές δεδομένων σε γραμμές μακρομοριακής κρυσταλλογραφίας σύγχροτρον παγκοσμίως. Λόγω της απλότητας και της αποτελεσματικότητάς της, η προσέγγιση IMISX είναι πιθανό να αντικαταστήσει τα υπάρχοντα πρωτόκολλα μεσοκρυστάλλωσης. Θα πρέπει να αποδειχθεί ιδιαίτερα ελκυστικό στον τομέα της διαλογής προσδέματος για ανακάλυψη και ανάπτυξη φαρμάκων.

Οργανωτική Συμμετοχή

Ομάδα Δομικής και Λειτουργικής Βιολογίας Μεμβρανών, Σχολές Ιατρικής και Βιοχημείας και Ανοσολογίας, Trinity College, Δουβλίνο, Ιρλανδία.


Κατεβάστε και εκτυπώστε αυτό το άρθρο για προσωπική σας επιστημονική, ερευνητική και εκπαιδευτική χρήση.

Αγοράστε ένα μόνο τεύχος του Επιστήμη για μόλις $15 USD.

Επιστήμη

Τόμος 318, Τεύχος 5854
23 Νοεμβρίου 2007

Εργαλεία άρθρου

Συνδεθείτε για να προσθέσετε μια ειδοποίηση για αυτό το άρθρο.

Του Vadim Cherezov , Daniel M. Rosenbaum , Michael A. Hanson , Søren G. F. Rasmussen , Foon Sun Thian , Tong Sun Kobilka , Hee-Jung Choi , Peter Kuhn , William I. Weis , Brian K. Kobilka , Raymond C. Stevens

Επιστήμη 23 Νοεμβρίου 2007: 1258-1265


Ευχαριστίες

Ευχαριστούμε τους R. Lee και S. Murphy για τη συνεισφορά τους σε συνεργασία με τα ένζυμα GT, τον L. Yates για τις χρήσιμες συζητήσεις σχετικά με την γλυκο-ανακωδικοποίηση, τον D. Mills για τις χρήσιμες συζητήσεις σχετικά με Ο-OSTs, M. Paszek, J. Hershewe, K. Warfel, J. Stark και M. Jewett για χρήσιμες συζητήσεις και παροχή αντιδραστηρίων, M. Li για τεχνικές συμβουλές και J. Wilson, J. Brooks και J. Merritt για βοήθεια με το σχεδιασμό του φορέα και τον ανασυνδυασμό με βάση τη ζύμη. Είμαστε επίσης ευγνώμονες στους R. Bhawal και S. Zhang από το Proteomics and Metabolomics Core Facility στο Cornell Institute of Biotechnology για τη βοήθεια με το LC-MS. Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από την Υπηρεσία Μείωσης Αμυντικών Απειλών (GRANT11631647 προς M.P.D.), το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (αρ. επιχορήγησης CBET-1605242 στο M.P.D.) και τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (αρ. επιχορήγησης 1R01GM127578-01 προς M.P.D.). Η γλυκομική ανάλυση υποστηρίχθηκε εν μέρει από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (αρ. επιχορήγησης 1S10OD018530 στην P.A.). Το έργο υποστηρίχθηκε επίσης από τη χρηματοδότηση του έργου εκκίνησης (στο M.P.D.) μέσω του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας που χρηματοδοτείται από το Cornell Center on the Physics of Cancer Metabolism (υποστήριξη επιχορήγησης αρ. 1U54CA210184-01). Το περιεχόμενο είναι αποκλειστικά ευθύνη των συγγραφέων και δεν αντιπροσωπεύει απαραίτητα τις επίσημες απόψεις του Εθνικού Ινστιτούτου Καρκίνου ή των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας. T.J. υποστηρίχτηκε από μια υποτροφία της Βασιλικής Κυβέρνησης της Ταϊλάνδης και επίσης μια υποτροφία πτυχιούχων Cornell Fleming. E.C.C. υποστηρίχτηκε από μια εκπαιδευτική υποτροφία Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας Chemical-Biology Interface (CBI) (υποστήριξη επιχορήγησης αρ. T32GM008500).


Συμπληρωματικό υλικό

Ευχαριστούμε τους Δρ. Deanna Nguyen, Katsunori Shirane και Kiyotaka Nagahama για χρήσιμη συζήτηση και την κα Ichiko Kata για τεχνική βοήθεια.

Αυτή η μελέτη υποστηρίχθηκε κυρίως από την επιχορήγηση των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας DK64351 (A. Mizoguchi) και εν μέρει από το Eli and Edythe L. Broad Foundation (A. Mizoguchi), DK47677 (AK Bhan) και DK64289 (E. Mizoguchi) και το Κέντρο για η Μελέτη της Φλεγμονώδους Νόσου του Εντέρου στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης.

Οι συγγραφείς δεν έχουν αντικρουόμενα οικονομικά συμφέροντα.


Λύση φάγου: Πολλαπλά γονίδια για πολλαπλούς φραγμούς

Jesse Cahill, Ry Young, στο Advances in Virus Research, 2019

3.1 Κανονικές Ενδολυσίνες

Για την κανονική λύση χολινενδολυσίνης, ένα βασικό χαρακτηριστικό είναι ότι η φύση της οπής σε κλίμακα μικρού καθιστά τις μοριακές λεπτομέρειες της ενδολυσίνης άσχετες. Αυτή η ιδέα ενισχύεται με τη σύγκριση των κασετών λύσης του λάμδα και του P22, δύο από τους καλύτερα μελετημένους φάγους παραδειγμάτων, στους οποίους τα γονίδια holin είναι

95% πανομοιότυπες αλλά οι ενδολυσίνες είναι εντελώς διαφορετικά ένζυμα: λάμδα R είναι μια τρανσγλυκοζυλάση ενώ η P22 gp14 είναι μια αληθινή λυσοζύμη (Bienkowska-Szewczyk and Taylor, 1980 Weaver et al., 1985). Ωστόσο, η ικανότητα των διαφορετικών χολινών και ενδολυσινών φάγων να αλληλοσυμπληρώνονται έχει μελετηθεί μόνο σε χύδην υγρή καλλιέργεια. Σημαντικές διαφορές μπορεί να αποκαλυφθούν σε πειράματα μεμονωμένων κυττάρων με αντίθεση φάσης υψηλής ανάλυσης και μικροσκοπία φθορισμού. Για παράδειγμα, οι χολίνες έχουν πάντα μια μικρή κυτταροπλασματική περιοχή, συνήθως στο καρβοξυτελικό άκρο και συνήθως εξαιρετικά υδρόφιλα με βασικό χαρακτήρα. Είναι πιθανό η ενδολυσίνη να μην κατανέμεται ομοιόμορφα μέσα στο κυτταρόπλασμα, οι ασθενείς αλληλεπιδράσεις με την χολίνη μπορεί να προκαλέσουν τον εντοπισμό της κοντά στις σχεδίες και έτσι να ενισχύσουν την ταχύτερη επίθεση στο PG μετά το σχηματισμό οπών. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι κανονικές ενδολυσίνες παράγονται συνήθως σε μεγάλη περίσσεια, όπως φαίνεται από το γεγονός ότι απαιτούνται διπλά ανόητα μεταλλάγματα για να ληφθεί ένας καθαρός ελαττωματικός φαινότυπος λύσης για το λάμδα R γονίδιο ενδολυσίνης (Ry Young, Αδημοσίευτα αποτελέσματα). Οι ενδολυσίνες φάγων γενικά έχουν πρόσφατα γίνει αντικείμενο αυξημένου ενδιαφέροντος και έρευνας ως νέα βακτηριοκτόνα ή «ενζυβιοτικά» (Fischetti, 2010). Αυτή η συναρπαστική εξέλιξη βασίζεται στο γεγονός ότι οι περισσότεροι φάγοι θετικών κατά Gram ξενιστών έχουν ενδολυσίνες που έχουν ξεχωριστή σύνδεση κυτταρικού τοιχώματος (CWB) και ενζυματικές περιοχές, συνήθως Ν- και C-τερματικές, αντίστοιχα (Fischetti, 2005). Η περιοχή CWB προσδίδει εξειδίκευση στο γένος στην ενδολυσίνη, ένα ελκυστικό χαρακτηριστικό για ανάπτυξη ως χρήσιμο αντιβιοτικό. Οι ενδολυσίνες σχεδόν όλων των φάγων με Gram-αρνητικούς ξενιστές έχουν μια ενιαία περιοχή που συνδυάζει τη δέσμευση της PG και την ενζυματική δραστηριότητα (Briers et al., 2007). Αυτή η διαφορά πιθανότατα προέρχεται από το γεγονός ότι στα Gram-θετικά κύτταρα το PG είναι ένα παχύ, πολυστρωματικό φραγμό PG που εκτίθεται στο μέσο. Μεταξύ άλλων εκτιμήσεων, η απεριόριστη απελευθέρωση της ενδολυσίνης από ένα κύτταρο που υφίσταται λύση φάγου μπορεί να προκαλέσει απαράδεκτη παράπλευρη βλάβη σε κοντινά κύτταρα που είναι πιθανή λεία. Υπάρχουν ενδιαφέρουσες εξαιρέσεις στην περίπτωση δύο γιγάντιων φάγων του Ψευδομονάς, phiKZ και EL (Briers et al., 2007), οι οποίες έχουν ενδολυσίνες με Ν-τερματικό CWB και Ο-τερματικό καταλυτικό τομέα. Και τα δύο ένζυμα αποδείχθηκε ότι έχουν εξαιρετικά υψηλή ενζυματική δράση,

100 φορές περισσότερο από τη λυσοζύμη του λευκού αυγού, σε προσδιορισμούς αποικοδόμησης κυτταρικού τοιχώματος. Ωστόσο, τίποτα δεν είναι γνωστό για το μονοπάτι λύσης σε αυτούς τους τεράστιους φάγους και η πολυπλοκότητα του γονιδιώματος έχει μέχρι στιγμής αποκλείσει την ταυτοποίηση άλλων γονιδίων λύσης, επομένως η σημασία αυτής της ασυνήθιστης σπονδυλωτότητας είναι άγνωστη.


MAR και μεταγραφική ρύθμιση

Η πρόσδεση του DNA στην πυρηνική μήτρα παίζει ζωτικό ρόλο στη μεταγραφή [9, 21, 22]. Χρησιμοποιώντας τη διαφοροποίηση των Τ-κυττάρων ως μοντέλο, θα περιγράψουμε πώς τα MAR διευκολύνουν τη μεταγραφή και θα αποκαλύψουμε πώς διαμορφώνουν την αρχιτεκτονική της χρωματίνης για να απομονώσουν τους τομείς της χρωματίνης από τις επιδράσεις της πλευρικής χρωματίνης.

Μετά από διέγερση από αντιγόνο, τα αφελή CD4 βοηθητικά Τ κύτταρα διαφοροποιούνται σε τελεστικά κύτταρα Th1 και Th2. Σε ποντίκια, Ifng (το γονίδιο για την κυτοκίνη ιντερφερόνη-γ) αποσιωπάται σε αφελή Τ κύτταρα αλλά μεταγράφεται σε ενεργοποιημένα κύτταρα Th1. Η αρχιτεκτονική του Ifng Ο τόπος έχει αναλυθεί σε αυτούς τους δύο τύπους κυττάρων με ένα συνδυασμό σύλληψης διαμόρφωσης χρωμοσωμάτων και τεχνολογίας μικροσυστοιχιών [22]. Σε αφελή Τ κύτταρα Ifng βρέθηκε να υπάρχει σε γραμμική διαμόρφωση, αλλά στα κύτταρα Th1 υπάρχει σε βρόχο χρωματίνης, λόγω της πρόσδεσης του DNA στην πυρηνική μήτρα από MARs 7 kb ανάντη και 14 kb κατάντη του τόπου. Η απουσία αυτής της επιλεκτικής προσκόλλησης DNA στην πυρηνική μήτρα σε άτυπα Τ κύτταρα υποδηλώνει ότι οι δυναμικές άγκυρες DNA μεσολαβούν στο σχηματισμό της δομής με βρόχο και στην έκφραση του Ifng τόπος [22].

Οι μοριακοί μηχανισμοί με τους οποίους τα MAR αναδιοργανώνουν τη δομή της χρωματίνης υψηλότερης τάξης έχουν διερευνηθεί λεπτομερώς στον τόπο κυτοκίνης Th2 ποντικού, ο οποίος περιέχει το σύμπλεγμα των συντονισμένα ρυθμιζόμενων γονιδίων Il4, Il13 και Il5 σε μια περιοχή περίπου 120 kb [23]. Αυτά τα γονίδια εκφράζονται σε κύτταρα Th2, αλλά είναι σιωπηλά στα αφελή Τ κύτταρα. Μετά την ενεργοποίηση Th2, η έκφραση της πρωτεΐνης SATB1 της πυρηνικής μήτρας προκαλείται γρήγορα και τα MAR εντός του τόπου μεσολαβούν στο σχηματισμό μικρών βρόχων αγκυρώνοντας τους βρόχους σε έναν κοινό πυρήνα πρωτεΐνης που σχετίζεται με το SATB1 [12]. Η προς τα κάτω ρύθμιση της έκφρασης SATB1 με παρεμβολή RNA αποτρέπει τόσο τον σχηματισμό αυτής της δομής με βρόχο όσο και τη μεταγραφική ενεργοποίηση του τόπου [12]. Στα SATB1-null θυμοκύτταρα (αναπτυσσόμενα Τ κύτταρα) η έκφραση πολλών γονιδίων είναι χωρικά και χρονικά εσφαλμένη ρύθμιση και η ανάπτυξη Τ-κυττάρων σε ποντίκια με έλλειψη SATB1 μπλοκάρεται πρόωρα. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η δέσμευση του SATB1 στα MAR ρυθμίζει την έκφραση των γονιδίων διαφοροποίησης των Τ-κυττάρων αναδιοργανώνοντας την αρχιτεκτονική χρωματίνης υψηλότερης τάξης [24, 25]. Ένας παρόμοιος μηχανισμός σχηματισμού βρόχου με τη μεσολάβηση MAR ρυθμίζει την έκφραση του συμπλέγματος γονιδίων ανθρώπινης β-σφαιρίνης [26, 27].

Cai et al. [25] ανέφερε ότι το SATB1 στρατολογεί αρκετά ένζυμα αναδιαμόρφωσης χρωματίνης στο MAR για να ενεργοποιήσει ή να καταστείλει την έκφραση των κοντινών αλληλουχιών. Άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι τα MAR αλληλεπιδρούν δυναμικά με βασικά στοιχεία του μηχανισμού μεταγραφής και με παράγοντες ματίσματος [28, 29]. Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, η σύνθεση mRNA συγκεντρώνεται σε διακριτά «εργοστάσια» μεταγραφής ή εστίες εντός του πυρήνα, τα οποία περιέχουν πολυμεράσες RNA, μεταγραφές RNA, παράγοντες μεταγραφής και παράγοντες επεξεργασίας mRNA [30]. Η διατήρηση της RNA πολυμεράσης II και των γενικών παραγόντων μεταγραφής στους πυρήνες μετά την εκχύλιση διαλυτών πρωτεϊνών και την πέψη των νουκλεασών υποδηλώνει ότι τα εργοστάσια μεταγραφής συναρμολογούνται στην πυρηνική μήτρα [31, 32]. Καθώς τα MAR συνδέονται με συστατικά εργοστασίων μεταγραφής καθώς και με την πυρηνική μήτρα, είναι δελεαστικό να υποθέσουμε ότι οι δυναμικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των MAR και της μήτρας συνδυάζουν εγγύς και απομακρυσμένες ρυθμιστικές αλληλουχίες και τις εντοπίζουν κοντά σε εργοστάσια μεταγραφής, προωθώντας έτσι την αποτελεσματική ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης (Φιγούρα 1).

Ένα απλοποιημένο μοντέλο που απεικονίζει τη λειτουργία των περιοχών προσκόλλησης μήτρας (MARs) στη γονιδιακή ρύθμιση. Η ενεργοποίηση της μεταγραφής συνοδεύεται από την αγκύρωση των MAR στην πυρηνική μήτρα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός αγκυρωμένου βρόχου χρωματίνης που είναι μονωμένος από τις διεγερτικές ή κατασταλτικές επιδράσεις της πλευρικής χρωματίνης. Ο μηχανισμός μεταγραφής συναρμολογείται στη θέση των προσαρτήσεων MAR-πυρηνικής μήτρας. Η αλληλεπίδραση των MARs με την πυρηνική μήτρα συγκεντρώνει αλληλουχίες κωδικοποίησης γονιδίων, ρυθμιστικά στοιχεία DNA και τον μηχανισμό μεταγραφής, επιτρέποντας έτσι τη συντονισμένη ρύθμιση συγκεκριμένων γονιδίων. Στο τέλος της φάσης S, ο μηχανισμός αναπαραγωγής αποσυναρμολογείται.

Πολλά γονίδια είναι γνωστό ότι προστατεύονται από τα λεγόμενα «μονωτικά» στοιχεία από διεγερτικές ή κατασταλτικές επιδράσεις που αποδίδονται στην κατάσταση χρωματίνης και στα ρυθμιστικά στοιχεία στις πλευρικές περιοχές. Τα MAR συνήθως χαρτογραφούνται σε αλληλουχίες πλευρικά γονίδια και συνεντοπίζονται με μερικά από τα πιο εκτενώς αναλυμένα μονωτικά στοιχεία, όπως αθίγγανος, ένα ρετροτρανσποζόνιο σε Drosophila melanogaster, υποδηλώνοντας ότι τα MAR έχουν λειτουργία μόνωσης [33]. Σε Δροσοφίλα, η πρωτεΐνη πυρηνικής μήτρας Su(Hw) συνδέεται με αθίγγανος, δημιουργώντας βρόχους χρωματίνης [34]. Ορισμένες μεταλλάξεις στο Su(Hw) που διαταράσσουν τις δομές του βρόχου καθιστούν τον μονωτή μη λειτουργικό [34, 35]. Αυτό υποδηλώνει ότι η πρόσδεση των MAR στην πυρηνική μήτρα περιορίζει τοπολογικά το DNA σε δομές βρόχου, προστατεύοντας το παρεμβαλλόμενο DNA από την επίδραση cis-ρυθμιστικά στοιχεία εκτός του βρόχου. Στα σπονδυλωτά, η CTCF, μια πανταχού παρούσα πρωτεΐνη πυρηνικής μήτρας, συνδέεται με μονωτές και έχει επίσης αποδειχθεί ότι αλληλεπιδρά με τα MAR [36]. Ενώ οι ακριβείς μηχανισμοί της μόνωσης του CTCF παραμένουν ασαφείς, η δέσμευση του CTCF με τα MARs μπορεί να εμποδίσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ προαγωγέων και άσχετων ενισχυτών και να δημιουργήσει δομές με βρόχο που οριοθετούν διαφορετικούς χρωμοσωμικούς τομείς [37]. Πειράματα σε μια μεγάλη ποικιλία ανώτερων ευκαρυωτών έδειξαν ότι σε σταθερά επιμολυσμένα κύτταρα, τα διαγονίδια που περιέχουν MAR εκφράστηκαν σε υψηλότερα επίπεδα σε σύγκριση με τα διαγονίδια που δεν έχουν MAR, υποδεικνύοντας ότι τα MAR προστατεύουν τα διαγονίδια από τις επιδράσεις της γειτονικής χρωματίνης ξενιστή [38, 39 ].

Συνολικά, τα πειραματικά στοιχεία που περιγράφονται παραπάνω υποστηρίζουν την άποψη ότι τα MAR λειτουργούν ως πλατφόρμες προσγείωσης για ένα ευρύ φάσμα πρωτεϊνών μήτρας. Τέτοιες αλληλεπιδράσεις σχηματίζουν πολύπλοκες δομές νουκλεοπρωτεϊνών ανώτερης τάξης, οι οποίες μονώνουν περιοχές χρωματίνης και ελέγχουν επίσης την έκφραση γονιδίων σχηματίζοντας γέφυρες μεταξύ των συστατικών του βασικού μηχανισμού μεταγραφής και των περιφερικών και εγγύς ρυθμιστικών στοιχείων. Τα MAR μπορούν επομένως να οριστούν ως cis-ενεργά στοιχεία που αποτελούν ένα κρίσιμο επίπεδο μεταγραφικής ρύθμισης.


Περιεχόμενα

ο ADRB2 το γονίδιο είναι άμεσο. Διαφορετικές πολυμορφικές μορφές, σημειακές μεταλλάξεις και/ή μείωση της ρύθμισης αυτού του γονιδίου σχετίζονται με το νυχτερινό άσθμα, την παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2. [7]

Η τρισδιάστατη κρυσταλλογραφική δομή (βλ. σχήμα και συνδέσμους στα δεξιά) του β2-Ο αδρενεργικός υποδοχέας έχει προσδιοριστεί [8] [9] [10] δημιουργώντας μια πρωτεΐνη σύντηξης με λυσοζύμη για την αύξηση της υδρόφιλης επιφάνειας της πρωτεΐνης για τις κρυσταλλικές επαφές. Μια εναλλακτική μέθοδος, που περιλαμβάνει την παραγωγή μιας πρωτεΐνης σύντηξης με έναν αγωνιστή, υποστήριξε τη συνκρυστάλλωση λιπιδίων-διστιβάδων και τη δημιουργία μιας δομής ανάλυσης 3,5 Α. [11]

Αυτός ο υποδοχέας συνδέεται άμεσα με έναν από τους τελικούς τελεστές του, το κανάλι ασβεστίου τύπου L κατηγορίας C CaV1.2. Αυτό το σύμπλεγμα υποδοχέα-καναλιού συνδέεται με το Gμικρό Πρωτεΐνη G, η οποία ενεργοποιεί την αδενυλυλοκυκλάση, καταλύοντας το σχηματισμό κυκλικής μονοφωσφορικής αδενοσίνης (cAMP) η οποία στη συνέχεια ενεργοποιεί την κινάση πρωτεΐνης Α και εξισορροπώντας τη φωσφατάση PP2A. Η πρωτεϊνική κινάση Α συνεχίζει στη συνέχεια να φωσφορυλιώνει (και έτσι να απενεργοποιεί) την κινάση ελαφριάς αλυσίδας της μυοσίνης, η οποία προκαλεί χαλάρωση των λείων μυών, λαμβάνοντας υπόψη τις αγγειοδιασταλτικές επιδράσεις της διέγερσης βήτα 2. Η συναρμολόγηση του συγκροτήματος σηματοδότησης παρέχει έναν μηχανισμό που εξασφαλίζει συγκεκριμένη και ταχεία σηματοδότηση. Ένα βιοφυσικό και μοριακό μοντέλο δύο καταστάσεων έχει προταθεί για να εξηγήσει το pH και την ευαισθησία REDOX αυτού και άλλων GPCR. [12]

Οι βήτα-2 αδρενεργικοί υποδοχείς έχουν επίσης βρεθεί ότι συνδέονται με το GΕγώ, παρέχοντας πιθανώς έναν μηχανισμό μέσω του οποίου η απόκριση στον συνδέτη εντοπίζεται σε μεγάλο βαθμό εντός των κυττάρων. Αντίθετα, οι βήτα-1 αδρενεργικοί υποδοχείς συνδέονται μόνο με το Gμικρόκαι η διέγερση αυτών οδηγεί σε μια πιο διάχυτη κυτταρική απόκριση. [13] Αυτό φαίνεται να προκαλείται από την επαγόμενη από cAMP φωσφορυλίωση PKA του υποδοχέα. [14] Είναι ενδιαφέρον ότι ο βήτα-2 αδρενεργικός υποδοχέας παρατηρήθηκε ότι εντοπίζεται αποκλειστικά στο δίκτυο Τ-σωληναρίου των ενήλικων καρδιομυοκυττάρων, σε αντίθεση με τον βήτα-1 αδρενεργικό υποδοχέα, ο οποίος παρατηρείται επίσης στην εξωτερική πλασματική μεμβράνη του κυττάρου [15]

Μυϊκό σύστημα Επεξεργασία

Το β2 ο αδρενοϋποδοχέας έχει συσχετιστεί με αναβολικές ιδιότητες και μυϊκή υπερτροφία με τη χρήση παραγόντων όπως η κλενβουτερόλη από το στόμα καθώς και η ενδοφλέβια αλβουτερόλη, αν και η από του στόματος αλβουτερόλη δεν είχε τις ίδιες επιπτώσεις στη μυϊκή μάζα, υποδηλώνοντας ότι τα φάρμακα με σύντομο χρόνο ημιζωής δεν διατηρούν επαρκή ενεργοποίηση για την επίτευξη αυτών των αποτελεσμάτων. [16] [17] Β μακράς δράσης2 αγωνιστές όπως η κλενβουτερόλη (δεν χρησιμοποιείται κλινικά στις Ηνωμένες Πολιτείες) αποτελούν συχνά κατάχρηση φαρμάκων που βελτιώνουν την απόδοση για τα αναβολικά, λιπολυτικά και ενισχύουν την απόδοση τους. [18] Ως αποτέλεσμα, οι περισσότεροι από αυτούς τους παράγοντες απαγορεύονται από τον WADA (Παγκόσμιος Οργανισμός κατά του Ντόπινγκ), αν και ορισμένοι είναι επιτρεπτοί βάσει εξαίρεσης θεραπευτικής χρήσης και συνήθως παρακολουθούνται για χρήση σε αθλητές. Η κλενβουτερόλη παραμένει απαγορευμένη όχι ως βήτα-αγωνιστής, αλλά μάλλον ως αναβολικός παράγοντας.

Λειτουργία Ιστός Βιολογικός Ρόλος
Χαλάρωση λείων μυών σε: γαστρεντερικός σωλήνας (μειώνει την κινητικότητα) Αναστολή της πέψης
Βρόγχοι [19] Διευκόλυνση της αναπνοής. Ως εκ τούτου, οι βήτα-2 αγωνιστές μπορεί να είναι χρήσιμοι στη θεραπεία του άσθματος.
Ο εξωστήρας μυς ούρων του τοιχώματος της ουροδόχου κύστης [20] [21] Αυτή η επίδραση είναι ισχυρότερη από την επίδραση της συστολής του υποδοχέα άλφα-1. Αναστολή της ανάγκης για ούρηση
Μήτρα Αναστολή τοκετού
Σπερματικός σωλήνας [22]
Αυξημένη αιμάτωση και αγγειοδιαστολή Αιμοφόρα αγγεία και αρτηρίες στους σκελετικούς μυς συμπεριλαμβανομένων των μικρότερων στεφανιαίων αρτηριών [23] και της ηπατικής αρτηρίας Διευκόλυνση της μυϊκής συστολής και κινητικότητας
Αυξημένη μάζα και ταχύτητα συστολής γραμμωτός μυς [22]
Έκκριση ινσουλίνης και γλυκαγόνης Πάγκρεας [24] Αυξημένη γλυκόζη αίματος και πρόσληψη από τους σκελετικούς μύες
Γλυκογονόλυση [22]
Τρόμος Τερματικά κινητικά νεύρα. [22] Ο τρόμος προκαλείται από τη διευκόλυνση της προσυναπτικής εισροής Ca 2+ με τη μεσολάβηση PKA που οδηγεί σε απελευθέρωση ακετυλοχολίνης.
Θρύλος

Κυκλοφοριακό σύστημα Επεξεργασία

  • Συστολή του καρδιακού μυός
  • Αύξηση της καρδιακής παροχής (μικρός βαθμός σε σύγκριση με το β1).
    • Αυξάνει τον καρδιακό ρυθμό[19] στον φλεβοκομβικό κόμβο (SA node) (χρονοτροπικό αποτέλεσμα).
    • Αυξάνει τη συσταλτικότητα των κολπικών μυών. (ινότροπο αποτέλεσμα).
    • Αυξάνει τη συσταλτικότητα και τον αυτοματισμό[19] του κοιλιακού καρδιακού μυός.

    Επεξεργασία ματιών

    Στο φυσιολογικό μάτι, η βήτα-2 διέγερση από τη σαλβουταμόλη αυξάνει την ενδοφθάλμια πίεση μέσω του καθαρού:

    • Αύξηση της παραγωγής υδατοειδούς υγρού από την ακτινωτή διαδικασία,
    • Επακόλουθη αυξημένη εξαρτώμενη από την πίεση ραγοειδική εκροή χιούμορ, παρά μειωμένη αποστράγγιση του χιούμορ μέσω του καναλιού του Schlemm.

    Στο γλαύκωμα, η παροχέτευση μειώνεται (γλαύκωμα ανοιχτής γωνίας) ή αποφράσσεται εντελώς (γλαύκωμα κλειστής γωνίας). Σε τέτοιες περιπτώσεις, η διέγερση βήτα-2 με την επακόλουθη αύξηση της παραγωγής χιούμορ αντενδείκνυται σε μεγάλο βαθμό, και αντιστρόφως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας τοπικός βήτα-2 ανταγωνιστής όπως η τιμολόλη.


    Β2. Λυσοζύμη - Βιολογία

    Πειραματικό στιγμιότυπο δεδομένων

    • Μέθοδος: ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ
    • Ανάλυση: 2,40 Å
    • Χωρίς τιμή R: 0,232 
    • Εργασία R-Value: 0,196 
    • Παρατηρήθηκε τιμή R: 0,198 

    Επικύρωση wwPDB   Τρισδιάστατη αναφορά Πλήρης αναφορά

    Κρυσταλλική δομή υψηλής ανάλυσης ενός κατασκευασμένου ανθρώπινου β2-αδρενεργικού υποδοχέα πρωτεΐνης G.

    (2007) Επιστήμη 318: 1258-1265

    • PubMed: 17962520  Αναζήτηση στο PubMedSearch στο PubMed Central
    • DOI: 10.1126/science.1150577
    • Πρωτεύουσα αναφορά σχετικών δομών:  
      2RH1
    • Περίληψη PubMed: 

    Οι συζευγμένοι με ετεροτριμερείς υποδοχείς πρωτεΐνης δέσμευσης νουκλεοτιδίων γουανίνης (πρωτεΐνη G) αποτελούν τη μεγαλύτερη οικογένεια ευκαρυωτικών πρωτεϊνών μεταγωγής σήματος που επικοινωνούν κατά μήκος της μεμβράνης. Αναφέρουμε την κρυσταλλική δομή μιας συντηγμένης πρωτεΐνης λυσοζύμης ανθρώπινου β2-αδρενεργικού υποδοχέα-Τ4 συνδεδεμένη με τον μερικό αντίστροφο αγωνιστή καραζολόλη στους 2°C.

    Οι συζευγμένοι με ετεροτριμερείς υποδοχείς πρωτεΐνης δέσμευσης νουκλεοτιδίων γουανίνης (πρωτεΐνη G) αποτελούν τη μεγαλύτερη οικογένεια ευκαρυωτικών πρωτεϊνών μεταγωγής σήματος που επικοινωνούν κατά μήκος της μεμβράνης. Αναφέρουμε την κρυσταλλική δομή μιας συντηγμένης πρωτεΐνης λυσοζύμης ανθρώπινου β2-αδρενεργικού υποδοχέα-Τ4 συνδεδεμένη με τον μερικό αντίστροφο αγωνιστή καραζολόλη σε ανάλυση 2,4 angstrom. Η δομή παρέχει μια άποψη υψηλής ανάλυσης ενός συζευγμένου με ανθρώπινη πρωτεΐνη G υποδοχέα συνδεδεμένου σε ένα διαχύσιμο συνδετήρα. Η προσβασιμότητα της θέσης δέσμευσης συνδέτη είναι ενεργοποιημένη από τον δεύτερο εξωκυτταρικό βρόχο, ο οποίος συγκρατείται έξω από την κοιλότητα δέσμευσης από ένα ζεύγος δισουλφιδικών γεφυρών σε κοντινή απόσταση και ένα κοντό ελικοειδή τμήμα εντός του βρόχου. Η χοληστερόλη, ένα απαραίτητο συστατικό για την κρυστάλλωση, μεσολαβεί σε μια ενδιαφέρουσα παράλληλη σύνδεση μορίων υποδοχέα στο κρυσταλλικό πλέγμα. Αν και η θέση της καραζολόλης στον β2-αδρενεργικό υποδοχέα είναι πολύ παρόμοια με αυτή της αμφιβληστροειδούς στη ροδοψίνη, οι δομικές διαφορές στη θέση δέσμευσης του συνδέτη και σε άλλες περιοχές υπογραμμίζουν τις προκλήσεις στη χρήση της ροδοψίνης ως πρότυπου μοντέλου για αυτή τη μεγάλη οικογένεια υποδοχέων.

    • Η Μηχανική GPCR παρέχει δομικές γνώσεις υψηλής ανάλυσης για τη λειτουργία βήτα2 αδρενεργικού υποδοχέα.
      Rosenbaum, D.M., Cherezov, V., Hanson, M.A., Rasmussen, S.G.F., Thian, F.S., Kobilka, T.S., Choi, H.J., .S.
      () Προς δημοσίευση --: --

    Department of Molecular Biology, Scripps Research Institute, La Jolla, CA 92037, Η.Π.Α.


    Δες το βίντεο: ανοσοβιολογικής απόκρισης (Φεβρουάριος 2023).