Lambda holin familj

Lambda Holin S (λ Holin) familjen ( TC# 1.E.2 ) är en grupp av integrerade membrantransportproteiner som tillhör Holin Superfamiljen III . Medlemmar av denna familj består i allmänhet av de tre karakteristiska transmembransegmenten (TMS) och är i genomsnitt 110 aminoacylrester (aas) långa. En representativ lista över medlemmar som tillhör denna familj finns i Transporter Classification Database .

Lambda Holin S

Lambda holin S (Lysprotein S från fag lambda, holin S105; TC# 1.E.2.1.1 ) är prototypen för klass I holiner . Den har 3 TMS med N-terminalen i periplasman och C-terminalen i cytoplasman . Dess 107 kodonsekvens kodar för två proteiner med motsatta funktioner, holinet S105 och holinhämmaren S107. Det senare proteinet, S107, är en 2-aminosyraförlängning av det förra proteinet, S105, på grund av ett annat startställe för translationell initiering (M1-K2-M3 vs. M3). En katjonisk aminosyra vid position 2 är till stor del ansvarig för den hämmande effekten av S107. Förhållandet mellan S105 och S107 påverkar tidpunkten för fag lambda-inducerad celllys . De mycket hydrofila C-terminala domänerna av holiner (t.ex. lambda S105) har visats vara lokaliserade cytoplasmiskt och tjäna som regulatoriska domäner. Liksom den N-terminala 2-aminosyraförlängningen i S107, påverkar de tidpunkten för lys genom en laddningsberoende mekanism.

Mekanism

Uttryck av holin S vid en exakt schemalagd tidpunkt efter faginfektion avslutar andningen och tillåter frisättning av ett muralytiskt enzym, endolysin, som hydrolyserar cellväggen. Punktmutationer i S-genen som förhindrar dödlighet förändrar TMS 1 och 2 och anslutningsslingan. TMS 2 är särskilt viktigt för funktionen. En trestegsmekanism (monomer → dimer → oligomer por) har föreslagits för montering av poren. S105 (holin) och S107 (inhibitor) bildar en abortiv dimer. Först när S105-produktionen överstiger den för S107 (som inträffar vid en specifik utvecklingstid), uppstår funktionella hål i bakteriecellmembranet. För holin S105 tillhandahåller helix-turn-helix-motivet i transmembrandomän 3 drivkraften för dimerisering.

Holiner reglerar längden på infektionscykeln för svansfager ( caudovirales ) genom att oligomerisera för att bilda dödliga hål i det cytoplasmatiska membranet vid en tidpunkt som dikteras av deras primära strukturer. Savva et al. (2008) använde elektronmikroskopi och enpartikelanalys för att karakterisera strukturer som bildas av bakteriofagen lambda holin (S105) in vitro. I nonjonisk eller mild zwitterjonisk tvättmedel, renat S105, men inte den lysdefekta varianten S105A52V, bildade ringar av minst två storleksklasser, de vanligaste med inner- och ytterdiameter på 8,5 respektive 23 nm, och innehållande cirka 72 S105-monomerer. Höjden på dessa ringar, 4 nm, matchar nära tjockleken på lipiddubbelskiktet . Den centrala kanalen är av oöverträffad storlek för kanaler som bildas av integrerade membranproteiner, i överensstämmelse med den ospecifika naturen hos holin-medierad membranpermeabilisering. S105, närvarande i detergent-solubiliserade ringar och i inverterade membranvesiklar, visade liknande känslighet för proteolys och cysteinspecifik modifiering, vilket tyder på att ringarna är representativa för de dödliga hålen som bildas av S105 för att avsluta infektionscykeln och initiera lys.

Homologer

En homolog av λ holin S från den lysogena Xenorhabdus nematophila , hol-1 ( TC #1.E.2.1.4 ), har visats vara ett funktionellt holin. När det klonas in i vildtyp E. coli , orsakar det hemolys på grund av frisättningen av SheA-hemolysin. Ett annat holin (fag H-19B-holin) kodas av en gen associerad med den Shiga-liknande toxin I-genen från E. coli. Således verkar det som om holiner kan exportera olika toxiner såväl som autolysiner .

Hålen orsakade av S105 har en medeldiameter på 340 nm, och vissa överstiger 1 mikron. De flesta celler uppvisar endast ett oregelbundet hål, slumpmässigt placerat i membranet, oavsett dess storlek. Under λ-infektion ackumuleras S105 ofarligt i membranet tills det bildar ett enda oregelbundet hål, vilket frigör endolysin från cytoplasman, vilket resulterar i lys inom några sekunder. Med hjälp av en funktionell S105-GFP-fusion visades det att proteinet ackumuleras enhetligt i membranet och sedan inom 1 minut bildar det aggregat vid tidpunkten för dödlighet. Alltså som bakteriohodopsin ackumuleras proteinet tills det når en kritisk koncentration för kärnbildning.

Se även

Vidare läsning

Från och med den 10 mars 2016 härrör den här artikeln helt eller delvis från Transporter Classification Database (TCDB) . Upphovsrättsinnehavaren har licensierat innehållet på ett sätt som tillåter återanvändning enligt CC BY-SA 3.0 och GFDL . Alla relevanta villkor måste följas. Originaltexten var på "1.E.2 The Lambda Holin S (λ Holin) Family"

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lambda_holin_family&oldid=1042940518 "