Vztah struktury a funkce toxinu RtxA bakterie Kingella kingae.

Abstract

Kingella kingae is a pediatrically significant, facultative pathogen. It asymptomatically colonizes the oropharynx of young children, where it is a part of the normal microflora. However, if it penetrates the respiratory epithelial barrier and begins to spread throughout the body, it can cause serious infectious diseases. Thanks to today's advanced diagnostic methods, K. kingae is included among important human pathogens, and in pediatric patients, K. kingae is reported as a frequent cause of osteoarticular infections, such as osteomyelitis and septic arthritis, bacteremia, and endocarditis. The key virulence factor of this bacterium, the cytotoxin RtxA, belongs to the RTX (Repeats in ToXin) toxin family. This family of toxins shares several characteristic features: (i) the presence of a hydrophobic pore-forming domain in the N-terminal part of the molecule containing several predicted transmembrane α-helices (ii) the inactive protoxin is activated by different types of fatty acids bound to specific lysine residues in the acylated domain, (iii) the presence of nonapeptide repeat sequences, rich in glycine and aspartate residues, that are important for the binding of calcium ions, (iv) the presence of a C-terminal secretion signal that is recognized by the type I secretion system (T1SS), and (v)...

Bakterie Kingella kingae je pediatricky významná, fakultativně patogenní bakterie. Asymptomaticky kolonizuje orofarynx malých dětí, u nichž je součástí běžné mikroflóry. Pokud však bakterie překročí bariéru respiračního epitelu a začne se šířit do tělních částí, může způsobovat závažná infekční onemocnění. Dnešní pokroky v diagnostických metodách přispěly k zařazení této bakterie mezi významné lidské patogeny a u pacientů dětského věku je K. kingae uváděna jako častá příčina osteoartikulárních infekcí, zejména osteomyelitidy a septické artritidy, bakteriémie a endokarditidy. Klíčovým faktorem virulence této bakterie je cytotoxin RtxA, který patří mezi RTX (Repeats in ToXin) toxiny. Tato rodina toxinů sdílí několik charakteristických rysů: (i) přítomnost N-koncové hydrofobní pórotvorné domény s predikovanými transmembránovými α-helixy, (ii) neaktivní protoxin je aktivován vazbou různých typů mastných kyselin na specifické zbytky lyzinu nacházející se v acylované doméně, (iii) přítomnost nonapeptidových opakujících se sekvencí bohatých na zbytky glycinu a aspartátu, důležitých pro vazbu vápenatých iontů, (iv) přítomnost C-koncového sekrečního signálu, který je rozpoznán sekrečním systémem typu I (T1SS), a (v) způsob sekrece pomocí T1SS. Předchozí studie ukazují, že cytotoxin RtxA proniká do membrán...