Idi na sadržaj

Sortaza

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Porodica sortaza
Sortaza C streptokoka grupe B povezana s pilusom. PDB pristup 3O0P[1]
Identifikatori
SimbolSortaza

Sortaza se odnosi na skupinu prokariotskih enzima koji modificiraju površinske proteine, prepoznavanjem i cijepanjem karboksilnog terminala sortirajući signal. Za većinu supstrata enzima sortaze, signal prepoznavanja sastoji se od motiva LPXTG (Leu-Pro-bilo koji-Thr-Gly), zatim visoko hidrofobnog transmembranske sekvence, nakon čega slijedi skupina baznih ostataka kao što je argininski. Do cijepanja dolazi između Thr i Gly, s prolaznim vezanjem preko Thr ostatka na Cys ostatak aktivnog mjesta, nakon čega slijedi transpeptidacija koja kovalentno veže protein na komponente ćelijskog zida. Sortaze se javljaju u gotovo svim Gram-pozitivnim bakterijama i povremenim Gram-negativnim bakterijama (npr. Shewanella putrefaciens) ili Archaea (npr. Methanobacterium thermoautotrophicum), gdje dekoracija ćelijskog zida posredovana LPXTG-om nije prijavljena.[2][3] Iako sortaza A, sortaza za "kućno održavanje", obično djeluje na mnoge proteinske mete, drugi oblici sortaze prepoznaju varijante oblika motiva cijepanja ili kataliziraju sklapanje pilina u pilusima.[4][5][6]

Reakcija

[uredi | uredi izvor]

Sortaza Staphylococcus aureus je transpeptidaza koja veže površinske proteine na ćelijski zid; cijepa se između Gly i Thr motiva LPXTG i katalizira stvaranje amidne veze između karboksilne skupine treonina i amino skupine peptidoglikana ćelijskog zida.[7][8]

Biološka uloga

[uredi | uredi izvor]

Proteini supstrata vezani sortazama za ćelijske zidove uključuju enzime, piline i glikoproteine velike površine koji posreduju adheziju. Ovi proteini često imaju važnu ulogu u virulenciji, infekcijama i kolonizaciji patogena.

Površinski proteini ne samo da podstiču interakciju između invazivnog patogena i životinjskih tkiva, već također pružaju genijalne strategije za bijeg bakterija od imunskog odgovora domaćina. U slučaju S. aureus, protein A, imunoglobulini se hvataju na površini mikroba i kamufliraju bakterije tokom invazije tkiva domaćina. S. aureus mutanti kojima nedostaje gen srtA ne uspijevaju se usidriti i prikazati neke površinske proteine te im je smanjena sposobnost izazivanja infekcija kod životinja. Sortaza djeluje na površinske proteine koji se iniciraju u put sekrecije (Sec) i čiji signalni peptid uklanja signalna peptidaza. S. aureus genom kodira dva skupa gena sortaze i gena za lučenje. Zamislivo je da S. aureus razvio je više od jednog puta za transport 20 površinskih proteina do ovojnice ćelijskog zida.

Treba imati na umu da su egzosortaza i arheosortaza funkcionalno analogne, iako ni na koji način nisu homologne sortazi.[9]

Kao cilj antibiotika

[uredi | uredi izvor]

Smatra se da su sortaze dobre mete za nove antibiotike [10] budući da su važni proteini za patogene bakterije i barem jedna kompanija zabilježila je ograničeni komercijalni interes.[11]

Struktura

[uredi | uredi izvor]

Ova skupina cistein-peptidaza pripada porodici MEROPS peptidaza C60 (klan C-) i uključuje članove nekoliko potporodica sortaza.

Druga potporodica sortaza (C60B u MEROPS) sadrži proteine bakterijske sortaze B koji su dugi po oko 200 ostataka.[12]

Upotreba u strukturnoj biologiji

[uredi | uredi izvor]

Transpeptidaznu aktivnost sortaze koriste strukturni biolozi za proizvodnju fuzijskih proteina in vitro. Motiv prepoznavanja (LPXTG) dodaje se na C-kraj proteina od interesa, dok se motiv oligo-glicina dodaje na N-terminal drugog proteina koji se vezuje. Nakon dodavanja sortaze u proteinsku smjesu, dva peptida su kovalentno vezana putem nativne peptidne veze. Ovu reakciju koriste NMR spektroskopisti za proizvodnju NMR nevidljivih oznaka topljivosti [13] and in one example by X-ray crystallographers to promote complex formation.[14]

Također pogledajte

[uredi | uredi izvor]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. Cozzi R, Malito E, Nuccitelli A, D'Onofrio M, Martinelli M, Ferlenghi I, Grandi G, Telford JL, Maione D, Rinaudo CD (juni 2011). "Structure analysis and site-directed mutagenesis of defined key residues and motives for pilus-related sortase C1 in group B Streptococcus". FASEB Journal. 25 (6): 1874–86. doi:10.1096/fj.10-174797. hdl:11562/349253. PMID 21357525. S2CID 28182632.
  2. Mazmanian SK, Ton-That H, Schneewind O (juni 2001). "Sortase-catalysed anchoring of surface proteins to the cell wall of Staphylococcus aureus". Molecular Microbiology. 40 (5): 1049–57. CiteSeerX 10.1.1.513.4509. doi:10.1046/j.1365-2958.2001.02411.x. PMID 11401711. S2CID 34467346.
  3. Pallen MJ, Chaudhuri RR, Henderson IR (oktobar 2003). "Genomic analysis of secretion systems". Current Opinion in Microbiology. 6 (5): 519–27. doi:10.1016/j.mib.2003.09.005. PMID 14572546.
  4. Oh SY, Budzik JM, Schneewind O (septembar 2008). "Sortases make pili from three ingredients". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (37): 13703–4. Bibcode:2008PNAS..10513703O. doi:10.1073/pnas.0807334105. PMC 2544515. PMID 18784365.
  5. LeMieux J, Woody S, Camilli A (septembar 2008). "Roles of the sortases of Streptococcus pneumoniae in assembly of the RlrA pilus". Journal of Bacteriology. 190 (17): 6002–13. doi:10.1128/JB.00379-08. PMC 2519520. PMID 18606733.
  6. Kang HJ, Coulibaly F, Proft T, Baker EN (januar 2011). Hofmann A (ured.). "Crystal structure of Spy0129, a Streptococcus pyogenes class B sortase involved in pilus assembly". PLOS ONE. 6 (1): e15969. Bibcode:2011PLoSO...615969K. doi:10.1371/journal.pone.0015969. PMC 3019223. PMID 21264317.
  7. Mazmanian SK, Liu G, Ton-That H, Schneewind O (juli 1999). "Staphylococcus aureus sortase, an enzyme that anchors surface proteins to the cell wall". Science. 285 (5428): 760–3. doi:10.1126/science.285.5428.760. PMID 10427003.
  8. Cossart P, Jonquières R (maj 2000). "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. Bibcode:2000PNAS...97.5013C. doi:10.1073/pnas.97.10.5013. PMC 33977. PMID 10805759.
  9. Haft DH, Payne SH, Selengut JD (januar 2012). "Archaeosortases and exosortases are widely distributed systems linking membrane transit with posttranslational modification". Journal of Bacteriology. 194 (1): 36–48. doi:10.1128/JB.06026-11. PMC 3256604. PMID 22037399.
  10. Maresso AW, Schneewind O (mart 2008). "Sortase as a target of anti-infective therapy". Pharmacological Reviews. 60 (1): 128–41. doi:10.1124/pr.107.07110. PMID 18321961. S2CID 358030.
  11. SIGA Technologies (septembar 2006). "Schedule 14A". U.S. Securities and Exchange Commission. Pristupljeno 29. 10. 2009.
  12. Pallen MJ, Lam AC, Antonio M, Dunbar K (mart 2001). "An embarrassment of sortases - a richness of substrates?". Trends in Microbiology. 9 (3): 97–102. doi:10.1016/S0966-842X(01)01956-4. PMID 11239768.
  13. Kobashigawa Y, Kumeta H, Ogura K, Inagaki F (mart 2009). "Attachment of an NMR-invisible solubility enhancement tag using a sortase-mediated protein ligation method". Journal of Biomolecular NMR. 43 (3): 145–50. doi:10.1007/s10858-008-9296-5. PMID 19140010. S2CID 207183676.
  14. Wang Y, Pascoe HG, Brautigam CA, He H, Zhang X (oktobar 2013). "Structural basis for activation and non-canonical catalysis of the Rap GTPase activating protein domain of plexin". eLife. 2: e01279. doi:10.7554/eLife.01279. PMC 3787391. PMID 24137545.

Dopunska literatura

[uredi | uredi izvor]

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]
Ovaj članak uključuje tekst iz javnog domena Pfam i InterPro: IPR005754