hemolizină Este o proteină mică care provoacă pori în membrana celulară a eritrocitelor și a altor celule ale sângelui de mamifer. În general, este sintetizat și eliminat de bacteriile patogene.
Această proteină este una dintre cele mai frecvente toxine microbiene și cea care a fost cel mai bine studiată. Uneori poate provoca anemie hemolitică, deoarece numărul de canale prin care iese interiorul celulei poate provoca chiar și liză celulară.
În general, hemolizina este o toxină tipică a speciilor de streptococ a tractului intestinal. Funcția sa permite bacteriilor să rupă bariera epitelială a tractului intestinal și să se deplaseze astfel prin fluxul sanguin pentru a coloniza alte țesuturi..
Cea mai comună formă pe care hemolizina se găsește în natură este în forma sa de α-hemolizină. Această proteină este unul dintre cei mai importanți factori de virulență pentru majoritatea tulpinilor de Escherichia coli și unele clostridii.
Cele mai multe infecții ale tractului urinar sunt cauzate de tulpini de Escherichia coli producând α-hemolizină cu caracteristici hemolitice.
Producția de hemolizină și bacteriocină în tulpinile bacteriene a fost legată de un mecanism de concurență împotriva celorlalte specii și producerea ambelor toxine pare să depindă de aceiași determinanți genetici din genomul bacteriei..
Indice articol
Hemolisina este formată din șapte subunități, iar gena care o codifică are șapte promotori. Aceste șapte subunități se introduc în membrana plasmatică a celulelor țintă și, atunci când se reunesc, formează un canal ionic prin care metaboliții din interiorul celulei scapă..
Hemolisina este o citotoxină dependentă de calciu (Ca + 2) extracelular care acționează asupra membranei plasmatice a celulelor sanguine. Porii pe care îi creează în membrană sunt, de asemenea, hidrofili și determină pătrunderea apei în interiorul celulei, ceea ce poate duce la liză..
Hemolizinele sunt produse proteice tipice ale bacteriilor gram-negative și toate au două caracteristici:
1- Prezența unei peptide foarte mici (nonapeptidă) alcătuită din repetări ale aminoacizilor glicină și acid aspartic. Nonapeptidele hemolizinei sunt situate în apropierea porțiunii C-terminale a structurii primare a proteinei.
2- Toate hemolizinele sunt secretate de bacterii în mediul extracelular printr-un transportor de tip ABC (ATP-Binding Cassette).
Producția de hemolizină este de obicei detectată la tulpinile bacteriene prin creșterea pe mediu de sânge agar. În cadrul testului, se observă un halou hemolitic, produs al defalcării celulelor roșii din sânge în apropierea coloniilor de bacterii.
Există mai multe tipuri diferite de hemolizine, acestea fiind clasificate cu o literă greacă la începutul numelui lor. Cele mai studiate și comune sunt hemolizinele α, β și γ, toate produse de tulpină Staphylococcus aureus.
Tipurile de hemolizină sunt clasificate în funcție de gama de celule pe care le atacă și în funcție de structura primară a proteinei..
Această proteină este tipică tulpinilor de Staphylococcus aureus Da Escherichia coli; atacă neutrofilele, celulele roșii din sânge, limfocitele, macrofagele, fibroblastele adulte și embrionare. Interacționează cu capetele polare ale lipidelor membranei plasmatice ale acestor celule pentru a interioriza o coadă hidrofobă de aproximativ 5 Ӑ în interiorul membranei.
Produs de Staphylococcus aureus Într-o măsură mai mică decât α-hemolizina, β-hemolizina atacă în primul rând eritrocitele și pătrunde în membrană exclusiv prin domeniile bogate în sfingomielină ale membranei celulare..
De asemenea, a fost observat în Staphylococcus aureus. A fost clasificată în același timp ca proteină hemolitică și leucotoxină, deoarece afectează celulele polimorfonucleare ale oamenilor, monocitele, macrofagele și rareori, chiar și celulele roșii din sânge.
Acest tip de γ-hemolizină este unul dintre cele mai puțin caracterizate, prin urmare, o mare parte din mecanismul său de acțiune este necunoscut și nu a fost investigat in vivo.
Mecanismul de acțiune care a fost relativ clar elucidat este cel al α-hemolizinei. Cu toate acestea, deoarece toate sunt proteine hemolitice, se crede că majoritatea proceselor sunt comune tuturor hemolizinelor..
Oamenii de știință sugerează că, pentru ca bacteriile să secrete hemolizină în mediu, acestea trebuie să se afle într-un microambient sărac în nutrienți, prin urmare, acesta ar fi un mecanism care declanșează celula să distrugă celulele țintă și să le obțină nutrienții..
Mecanismul a fost descris în trei etape: legarea membranei celulare, inserția și oligomerizarea..
Hemolizinele s-au dovedit capabile să se lege de integrinele neutrofile, iar în eritrocite s-a constatat că aceste proteine se leagă de componentele glicozilate, cum ar fi glicoproteinele, gangliozidele și glicoforine ale membranei celulare..
Unii autori sugerează că prezența receptorilor pe membrană nu este esențială pentru a se produce legarea hemolisinelor. În orice caz, mecanismul re-consumului celular al proteinelor nu este încă cunoscut cu precizie..
Interacțiunea cu membrana are loc în doi pași:
- Legarea inițială (reversibilă): atunci când hemolizina se leagă de domeniile de legare a calciului ale membranei. Această etapă are loc la suprafață și este foarte susceptibilă la descărcări electrostatice..
- Legare ireversibilă: unește domeniile de aminoacizi cu componentele lipidice ale stratului exterior al membranei plasmatice ale celulelor țintă, pentru a forma legături fizice între compușii hidrofobi ai membranei.
Α-Hemolizina introduce resturile 177 și 411 în primul monostrat lipidic. În mediul extracelular, hemolizina este asociată cu ionii de calciu, care induc un aranjament structural în acesta și contribuie la activarea acestuia..
Această inserție consolidează atașamentul ireversibil la membrana celulară. Odată ce aranjamentul a avut loc, hemolizina devine o proteină integrală deoarece, experimental, s-a demonstrat că singura modalitate de a o extrage din membrană este prin utilizarea detergenților precum Triton X-100.
Când toată hemolisina a fost introdusă în membrana plasmatică a celulelor țintă, are loc oligomerizarea celor 7 subunități care o alcătuiesc, care se termină prin formarea unui por proteic, foarte dinamic, dar dependent de compoziția lipidică a membranei ..
S-a observat că procesul de oligomerizare este favorizat de microdomenii sau plute lipidice ale membranei celulare. Este posibil ca aceste regiuni să nu favorizeze legarea proteinei, dar favorizează oligomerizarea acesteia odată inserată..
Cu cât mai multe hemolizine se leagă de membrană, cu atât se vor forma mai mulți pori. Mai mult, hemolizinele se pot oligomeriza reciproc (cele adiacente) și pot forma canale mult mai mari..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.