Vztah struktury a funkce a využití RTX proteinů gramnegativních bakterií

Abstract

Označení RTX (Repeat in ToXin) spojuje početnou a stále se rozrůstající skupinu proteinů rozličných funkcí. Pro všechny její členy, mezi něž se řadí například toxiny, metaloproteasy, lipasy, proteiny S-vrstvy, bakteriociny a proteiny s dosud neobjasněnou funkcí, jsou typické následující charakteristiky: i) přítomnost nonapeptidové a na glycin bohaté vápník-vazebné konsensus sekvence GGXGXDX[L/I/V/W/Y/F]X (kde X může být jakýkoliv aminokyselinový zbytek) v různém počtu opakování (6-50) v C-koncové části proteinu; ii) k sekreci proteinu z buňky dochází bez přítomnosti periplasmatického intermediátu mechanismem zahrnujícím rozpoznání C-koncového sekrečního signálu proteiny asociovanými s cytoplasmatickou membránou, které následně exportují protein do kanálu procházejícího skrze celou bakteriální buněčnou stěnu ven z buňky (sekreční systém typu I); iii) geny pro syntézu strukturního proteinu, jeho aktivaci a sekreci jsou většinou uskupeny v tzv. RTX operonu. Nejrozsáhlejší skupinu rodiny RTX proteinů tvoří RTX toxiny. Většinou se jedná o proteiny o molekulové hmotnosti mezi 100-200 kDa, posttranslačně modifikované acylací mastnou kyselinou. Acylace je zprostředkována specifickým aktivačním proteinem. Tato posttranslační modifikace je naprosto nezbytná pro aktivaci molekuly toxinu a jeho funkci a...

RTX (Repeat in ToXin) superfamily consists of many proteins divided into several groups according to their different functions and characteristics: toxins, metalloproteases, lipases, proteins of the S-layer, bacteriocins and proteins with unknown function. However, all of them can be characterized by the following features: i) they contain tandemly repeated (6-50) nonapeptide glycine-rich calcium-binding consensus sequences GGXGXDX[L/I/V/W/Y/F]X (where X is any amino acid residue) in the C-terminal part of the protein. The presence of these repeats is a sine qua non condition for RTX protein family membership; ii) secretion from the cell occurs without a periplasmic intermediate by a mechanism which involves recognition of a signal sequence at the C-terminus of the protein by membrane-associated proteins that export the toxin across a channel spanning the entire bacterial envelope directly to the outside of the cell (Type I Secretion System); iii) the genes for protein synthesis, activation and secretion are mostly grouped together on the chromosome and form rtx operons. RTX toxins are the largest protein group of the RTX family. To this group belong mostly the proteins with molecular weight ranging from 100 to 200 kDa, with posttranslational fatty acid acylation mediated by a specific activating...