Interested Article - Сортаза

Сортазы относятся к группе прокариотических ферментов, которые модифицируют поверхностные белки путем распознавания и расщепления карбоксиконцевого сортирующего сигнала . Для большинства субстратов ферментов сортировки сигнал распознавания состоит из мотива LPXTG (Leu-Pro-any-Thr-Gly), следующей высокогидрофобной трансмембранной последовательности, за которой 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. Сортазы встречаются почти у всех грамположительных бактерий и случайных грамотрицательных бактерий (например, Shewanella putrefaciens ) или архей (например, Methanobacterium thermoautotrophicum ), где LPXTG-опосредованное декорирование клеточной стенки не зарегистрировано . Хотя сортаза A, называемая «домашней» сортазой, обычно действует на многие белковые мишени, другие формы сортаз распознают вариантные формы мотива расщепления или катализируют сборку пилинов в пили .

Реакция

Сортаза Staphylococcus aureus представляет собой транспептидазу, 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 .

Биологическая роль

Белки-субстраты, 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. В случае белка A у S. aureus иммуноглобулины захватываются микробной поверхностью и маскируют бактерии во время вторжения в ткани хозяина. Мутанты S. aureus, лишенные гена srtA, не могут заякорять и отображать некоторые поверхностные белки, и у них нарушена способность вызывать инфекции у животных. Сортаза действует на поверхностные белки, которые запускаются в путь секреци, и их сигнальный пептид удаляется сигнальной пептидазой . Геном S. aureus кодирует два набора генов сортировки и секреции. Вполне возможно, что S. aureus имеет более одного пути для транспорта 20 поверхностных белков к оболочке клеточной стенки.

Стоит обратить внимание, что экзосортаза и архесортаза функционально аналогичны, но негомологичны сортазе .

Как мишень антибиотика

Сортазы считаются хорошими мишенями для новых антибиотиков , поскольку они являются важными белками для патогенных бактерий, и по крайней мере одна компания отметила некоторый ограниченный коммерческий интерес .

Состав

Эта группа цистеинпептидаз принадлежит к семейству пептидаз MEROPS C60 и включает членов нескольких подсемейств сортаз.

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

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 ЯМР-спектроскопистами для получения ЯМР невидимых меток растворимости и, в другом примере, рентгеновскими кристаллографами, чтобы способствовать образованию комплексов .

См. также

Белковая метка
Биоинженерия
SpyTag / SpyCatcher
HaloTag
Интеины

Ссылки

Cozzi R, Malito E, Nuccitelli A, D'Onofrio M, Martinelli M, Ferlenghi I, Grandi G, Telford JL, Maione D, Rinaudo CD (June 2011). . FASEB Journal . 25 (6): 1874—86. doi : . PMID .
"Sortase-catalysed anchoring of surface proteins to the cell wall of Staphylococcus aureus". Molecular Microbiology . 40 (5): 1049—57. June 2001. doi : . PMID .
"Genomic analysis of secretion systems". Current Opinion in Microbiology . 6 (5): 519—27. October 2003. doi : . PMID .
"Sortases make pili from three ingredients". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 105 (37): 13703—4. September 2008. Bibcode : . doi : . PMID .
. Journal of Bacteriology . 190 (17): 6002—13. September 2008. doi : . PMID .
"Crystal structure of Spy0129, a Streptococcus pyogenes class B sortase involved in pilus assembly". PLOS ONE . 6 (1): e15969. January 2011. Bibcode : . doi : . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )
"Staphylococcus aureus sortase, an enzyme that anchors surface proteins to the cell wall". Science . 285 (5428): 760—3. July 1999. doi : . PMID .
"Sortase, a universal target for therapeutic agents against gram-positive bacteria?". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 97 (10): 5013—5. May 2000. Bibcode : . doi : . PMID .
. Journal of Bacteriology . 194 (1): 36—48. January 2012. doi : . PMID .
"Sortase as a target of anti-infective therapy". Pharmacological Reviews . 60 (1): 128—41. March 2008. doi : . PMID .
SIGA Technologies. . U.S. Securities and Exchange Commission (сентябрь 2006). Дата обращения: 29 октября 2009. 22 апреля 2022 года.
. Trends in Microbiology . 9 (3): 97—102. March 2001. doi : . PMID .
"Attachment of an NMR-invisible solubility enhancement tag using a sortase-mediated protein ligation method". Journal of Biomolecular NMR . 43 (3): 145—50. March 2009. doi : . PMID .
"Structural basis for activation and non-canonical catalysis of the Rap GTPase activating protein domain of plexin". eLife . 2 : e01279. October 2013. doi : . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )