Sec sistema | Translokuoja nesupakuotus baltymus; |
Sec sudaro 3 dalys | • Baltymą surišantis komponentas;
• Motorinis baltymas;
• Membraninis kanalas – SecYEG translokazė; |
Sec Signalinė seka | – hidrofobinis regionas N gale |
SRP (signal recognition particle) – | baltymams
skirtiems vidinei membranai. |
Periplazma | Periplazma yra koncentruota į gelį panaši matrica, esanti erdvėje tarp vidinės citoplazminės membranos ir bakterijos išorinės membranos, vadinama gramneigiamų bakterijų periplazmine erdve. Naudojant krioelektroninę mikroskopiją nustatyta, kad daug mažesnė periplazminė erdvė yra ir gramteigiamose bakterijose. |
Sec sekrecijos veikla su SecB | 1. Ateina SecB baltymas su sekretu
2. Prisijungia prie SecYEB
3. Dalyvauja ir SecA, reikalingas ATP, atsijungia SecB
4. Pereina sekretas SecYEB į išorę |
Sec sekrecijos veikla su SRP | 1. Ateina SRP su FtsY ir sekretu
2. Prisijungia SecYEB
3. Integruojasi į PM |
Tat
sistema | • Šiuo keliu sekretuojami sulankstyti baltymai;
• Kelią sudaro 2-3 komponentai TatA, TatB, TatC;
• Svarbus tiek patogeninėms, tiek nepatogeninėms
bakterijoms; |
Tat sistemos veikimas | 1. Sekretas prisijungai prie TatB ir TatC
2. Kompleksas prisijungia prie TatA
3. Skretas iškeliauja per TatA į išorę |
G- bakterijų sekrecijos sistemos | G- bakterijos turi sistemas, kurios
transportuoja baltymus iš ląstelės ar tiesiai į
šeimininko citoplazmą;
• Tai didelis iššūkis, nes kertama keletas
membranų;
• G- bakterijose sekrecinės sistemos yra
klasifikuojamos nuo I iki VI;
• Visoms būdingas β – domeno motyvas, kuris
formuoja žiedą išorinėje membranoje. |
I tipo SS | T1SS sąlygoja baltymų judėjimą iš citoplazmos į išorę
vienu žingsniu;
• Naudojama paprasta sistema iš kelių baltymų;
• ABC transporteriai;
• 3 struktūriniai komponentai:
• ABC transporteris vidinėje membranoje;
• MFP – membranas suliejantis baltymas;
• OMF – išorinės membranos faktorius. |
II tipo SS | Konservatyvi sistema daugelyje G- bakterijų;
• Transportuoja sulankstytus baltymus per
išorinę membraną;
• Sudaro bent 15 skirtingų baltymų;
• Sekretinai; |
III tipo SS | • Injektosomos, adatos
–
švirkšto modelis;
• Sekrecija vyksta per abi
membranas;
• Gali transportuoti substratus
tiesiai į eukariotų membranas;
• Dažniausiai sekretuoja
efektorinius baltymus;
• Šerdis iš 9 baltymų; • 10-20 pagalbinių būtinų arba
svarbių baltymų;
• Skirstoma: • Bazalinis kūnelis; • Adatos komponentas; • Translokonas. |
IV tipo SS | Konjugacija |
V tipo SS | • Substratai unikalūs
– sekretuoja
patys save;
• Tokie baltymai turi būti
pernešami per vidinę membraną
Sec sistemos;
• N gale turi Sec seką; • Tai virulentiškumo baltymai,
toksinai, receptorius surišantys
baltymai: • Autotransporteriai
;
• 2 partnerių sistema; • Šaperono „palydovo“ sistema. |
VI tipo SS | • Labai didelė - 21 vienas
baltymas;
• 13 baltymų konservatyvūs; • Primena fago uodegėlę; • Struktūriniai baltymai veikia
kartu ir kaip efektoriniai
baltymai;
• Efektoriai koduojami kartu su
genais sąlygojančiais imunitetą
jiems |
VIII tipo sekrecijos sistema | • Amiloidinė struktūra svarbi
prisitvirtinant prie šeimininko
ląstelių, bioplėvelių formavimui
ir kolonizacijai;
• Produkuojama streso
sąlygomis;
• Bakteriniai amiloidai yra
funkcionali struktūra;
• E. coli ši sistema koduojama
cgs genų – curli specific genes; |
VIII tipo sekrecijos sistema specifikacijos | Nonamerinis CsgG kanalas;
• Išorinis paviršius dalijamas į
viršutinį nepolinį paviršių ir
apatinį polinį paviršių;
• Vidinis poros paviršius yra
įkrautas neigiamai;
• Hidrofobinis regionas yra
formuojamas 9 kilpų;
• Priešingai nei hidrofilinė
kanalo sienelė, kilpos yra
labai hidrofobinės. |
IX tipo sekrecijos sistema | • Būdinga išskirtinai Bacteroidetes tipui,
daugumai jo rūšių;
• Nepatogeninėms bakterijoms suteikia
gebėjimą judėti, o patogeninėms tai būdas
kolonizuoti šeimininką;
• Geriausiais ištirtos – Flavobacterium
johsoniae ir Porphyromonas gingivalis; |
IX tipo sekrecijos sistema specifikacijos | • Citoplazminiai ir VM
baltymai: PorX, PorY, PorL,
PorM – sistemos reguliacija
ir energijos suteikimas;
• Periplazminiai baltymai:
PorK, PorN, PorW, PG1058 –
galimai formuoja kanalą;
• IM baltymai: daugelio
funkcijos neaiškios, PorU –
G- sortazė. |
Užląstelinės
vezikulės | • Dvisluoksnės membraninės struktūros;
• Turi integralinius baltymus, kurie leidžia pristatyti
krovinius;
• Mikroorganizmuose jose gali būti:
• Baltymai;
• mRNR;
• Glikoproteinai;
• Mažosios RNR;
• Virusinės dalelės. |
Toksinas | komponentas pasižymintis bakteriocidiniu
ar bakteriostatiniu poveikiu. Stabilus TA sistemos
komponentas. BALTYMAS; |
Antitoksinas | neutralizuoja toksiną arba toksino
poveikį. Labilus sistemos komponentas. BALTYMAS
ARBA RNR. |
Toksinų taikiniai: | • DNR replikacija;
• iRNR stabilumas;
• Baltymų sintezė;
• Ląstelės sienelės sintezė;
• ATP sintezė. |
I tipo TA | Antitoksinas – antiprasminė reguliacinė RNR (sRNR);
• Antitoksinas sudaro RNR dupleksą su toksino
baltymo iRNR;
• I tipo TA toksinai yra susiję su membranos
potencialo sutrikdymu.
Blokuojamas ATG transliacijos pradžios kodonas;
• Stabdomas ribosomų prisijungimas. |
Hok-Sok sistema; | • Naudojami persidengiantys ORF;
• Hok raiška reguliuojama papildomo transkripto
– Mok. Mok raiška stabdoma Sok antitoksino RNR;
Hok/Mok
-Sok
dupleksas yra
kerpamas RNazės
III |
• TisB-IstR-1 | Sudėtinga antrinė struktūra;
• Ribosome loading site – ribosomų "pakrovimo"
inhibicija. |
II tipo TA sistemos | • Antitoksino baltymas susijungia su toksino
baltymu ir jį inaktyvuoja;
• TA heterodimeras veikia kaip represorius
(stabdo toksino transkripciją);
• Autoreguliacija. |
III tipo TA sistemos | Sąveikauja toksino baltymas ir antitoksino RNR;
• Pvz: ToxIN TA sistema Erwinia carotovora. ToxN inaktyvuoja
ToxI RNR;
• ToxI RNR turi 5.5 tiesioginius 36 nukleotidų pasikartojimus;
• Inhibicijai svarbus trimerinio ToxIN komplekso formavimąsis. |
IV tipo TA sistemos | yeeU/yeeV sistema; • Toksinas sąveikauja
su MreB ir FtsZ
citoskeleto
baltymais ir stabdo
polimerizaciją;
• Antitoksinas
stabilizuoja MreB ir
FtsZ polimerus;
• Tiesioginės TA
sąveikos nėra. |
V tipo TA sistemos | • GhoT toksinas;
• Antitoksinas GhoSp yra
RNAzė;
• Antitoksinas sukarpo
toksino mRNR taip
stabdydamas
transliaciją. |
VI tipo TA sistema | • SocAB yra atipinė TA sistema Caulobacter crescentus;
• SocA antitoksinas reikalingas ClpXP-medijuojamam
toksino SocB degradavimui;
• Nesant SocA ar ClpXP, SocB akumuliuojasi ir inhibuoja
DNR replikacija;
• SocB inhibuoja replikaciją susijungdamas su β slenkančiu
gnybtu (slinding clamp). |
VII tipo TA
sistema | • E. coli nuo deguonies priklausoma TA sistema;
• TomB – antitoksinas;
• Hha – toksinas;
• Hha/TomB TA systema paremta toksino
inaktyvavimu oksidacijos būdu, panaudojant
molekulinį deguonį. |
TA sistemų funkcijos | • Ląstelių išlikimas;
• Apsauga prieš bakteriofagų infekcijas;
• Plazmidžių išlaikymas – genetinių elementų stabilumas;
• Atsakas į stresą;
• Bioplėvelių formavimas;
• Genų reguliacija. |
TA sistemų pritaikymas | • Klonavimas;
• Reporterinė sistema;
• Toksinų ir antitoksinų tyrimai – naujų vakcinų
kūrimas;
• Antibakteriniai vaistai; |
TA sistemų
aktyvavimo
strategijos | • Kaip aktyvuoti TA sistemas. • (A) Suardyti TA kompleksus. • (B) neleisti kompleksams
formuotis.
• (C) Aktyvuoti ląstelines
proteazes, pvz.: Lon arba Clp.
• (D) TA transkripcijos
inhibicija.
• (E) TA sistemų
overekspresija ir
aktyvuojančio vaisto greitas
pašalinimas.
• (F) Plazmidžių pametimo
indukcija plazmidėms
koduojančioms TA. |
Antivirusinės
priemonės | • TA sistemos kaip priešvirusinis įrankis;
• (A) CD4+ ląstelės transfekuojamos konstruktu turinčiu
mazF ir kontroliuojamu TAR. Po infekcijos CD4+ su HIV1
TAT baltymas yra produkuojamas;
• Jis jungiasi prie TAR sekos ir įjungia MazF sintezę;
• Aktyvus MazF kerpa RNR, tame tarpe ir viruso ir neleidžia
jam replikuotis.
• (B) Lastelės transformuojamos konstruktu turinčiu dalį
MazE ir linkerį MarF kaip polibaltymą;
• Polibaltymas lieka neaktyvus kol hepatito C viruso
koduojama proteazė NS3 perkerpa linkerį;
• MazF išlaisvinimas sukarpo RNR ir indukuoja ląstelės žūtį. |