霍亂毒素機制
霍亂毒素 (英語:Cholera toxin ,又稱為英語:choleragen ,有時簡稱為CTX 、Ctx 或 CT )是霍亂弧菌 分泌的AB5 多聚體蛋白质复合体 。[ 1] [ 2] 霍亂毒素是造成霍亂 感染特有的大量水瀉的原因。[ 3] 它是耐熱腸毒素家族 的成員。
歷史
罗伯特·科赫 是一位德國 醫生和微生物學家,他是第一個提出霍亂毒素存在的人。1886年,科赫提出霍亂弧菌 會分泌一種導致霍亂 症狀的物質。[ 4] 科赫的推測被印度微生物學家 Sambhu Nath De 證實是正確的,他在1951年研究並記錄了用熱殺霍亂弧菌注射兔子的效果。[ 5] 他從這個實驗中得出結論:細菌分解時釋放出來的內毒素 是導致霍亂 症狀的原因。[ 5] 1959年,De 進行了另一項實驗,這次他使用無菌的霍亂弧菌 培養濾液注入兔子的小腸。[ 6] 結果腸內積液確實證明了毒素的存在。[ 7]
結構
霍亂弧菌,霍亂毒素B五聚體
完整的毒素是由一份A亞基(A部分,酶,UniProt P01555 )和五份B亞基(B部分,受體結合,UniProt P01556 )組成的六聚體 ,表示為AB5 。B亞基結合,而A亞基則活化 G蛋白,進而活化腺苷酸环化酶 。該毒素的三維結構是由 Zhang 等人在1995年使用X射線晶體學 測定的。[ 8]
五個各重11 kDa的B亞基構成一個五元環。28 kDa的A亞基有兩個重要的區段。A1部分的鏈 (CTA1) 是球狀的酶載荷,可二磷酸腺苷核糖基化 化G蛋白 ,而A2鏈 (CTA2) 則形成延伸的α螺旋 ,緊貼在B亞基環的中央孔隙中。[ 9]
這種結構在形狀、機制和序列 上與大腸桿菌 某些菌株所分泌的耐熱腸毒素家族 類似。
致病機制
霍亂毒素的作用機制如下: 首先,霍亂毒素的B亞基環與目標細胞表面的GM1 神经节苷脂 結合。如果細胞缺乏GM1,毒素很可能會與其他類型的聚糖 結合,例如附著在蛋白質上的Lewis Y和Lewis X,而不是脂質。[ 10] [ 11] [ 12] 一旦結合,整個毒素複合物會被細胞內吞 ,二硫橋 的還原會釋放霍亂毒素A1 (CTA1) 鏈。胞內體 被移動到高爾基體 ,在那裡A1蛋白被內質網 (ER) 分子伴侣 蛋白二硫異構酶(protein disulfide-isomerase)識別。A1鏈隨後展開並被送到膜上,在膜上,Ero1觸發蛋白質二硫化異構酶複合物氧化,釋放A1蛋白。[ 13] 當A1蛋白透過Sec61 通道從內質網 移動到細胞質 時,它會重新折疊,避免因泛素化 而失去活性。
参见
参考资料
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外部鏈接