DsbA

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Einführungen

DsbA ist eine bakterielle Thiol-Disulfid-Oxidoreduktase (TDOR). DsbA ist ein Schlüsselbestandteil der Dsb (Disulfidbindung) Familie von Enzymen. DsbA katalysiert die Bildung von intrachain Disulfidbindungen, während Peptide in den Periplasma der Zelle eintreten.

Struktur

Strukturell enthält DsbA eine Thioredoxin-Domäne mit einer eingefügten helikalen Domäne unbekannter Funktion. Wie andere thioredoxinbasierte Enzyme hat DsbA eine katalytische Stelle mit einem CXXC-Motiv (CPHC in E. coli DsbA). Das Paar von Cystein kann oxidiert (Bildung eines internen Disulfids) oder reduziert (als freie Thiolgruppen) sein und ermöglicht somit die Oxidoreduktase-Aktivität, indem es je nach Oxidationszustand als Elektronenpaardonator oder -akzeptor fungiert. Diese Reaktion verläuft in der Regel über ein gemischtes Disulfid-Intermediat, in dem ein Cystein des Enzyms eine Bindung zu einem Cystein des Substrats bildet. DsbA ist verantwortlich für die Einführung von Disulfidbindungen in neu entstehende Proteine. In äquivalenten Begriffen katalysiert es die Oxidation eines Paares von Cystein-Resten auf dem Substratprotein. Die meisten Substrate für DsbA werden schließlich sezerniert und umfassen wichtige Toxine, Virulenzfaktoren, Adhäsionsmechanismen und Bewegungsstrukturen.

Wirkung von disulfidgebundenen Redox-Proteinen (Dsb) auf die Pathogenität pathogener Bakterien

Die posttranslationalen Modifikationen sind ein wesentlicher und wichtiger Teil des Proteinreifungsprozesses, der das korrekte Falten und die Aktivität des Proteins sicherstellen kann. Und Cystein spielt eine wichtige Rolle bei den posttranslationalen Modifikationen von Bakterien. Eine Disulfidbindung-Oxidoreduktase (Dsb) wurde in der bakteriellen inneren Membran und im Periplasma gefunden, die es transmembranären Proteinen mit Sulfhydrylgruppen ermöglicht, intramolekulare Disulfidbindungen zu bilden, wodurch sie sich richtig falten und entsprechend funktionieren können. Darüber hinaus ist es für die von Bakterien nach außen sezernierten sekretorischen Proteine, wenn das Falten in der Zelle abgeschlossen ist, schwierig, das Protein aufgrund der räumlichen Blockade beim Durchgang durch die Zellmembran nach außen zu sezernieren.

Wirkung des disulfidgebundenen Redox-Proteins (Dsb) auf die Pathogenität von Escherichia coli

Die Bildung von Disulfidbindungen in E. coli erfolgt im Periplasma und wird von der Thiol-Disulfid-Oxidoreduktase DsbA katalysiert. DsbA, das erste identifizierte disulfidgebundene Redox-Protein, ist ein Spender von Disulfidverbindungen an neu synthetisierte periplasmatische Proteine und wird von DsbB, einem zweiten Protein in der inneren Membran, reoxidiert. DsbA und DsbB können eine vollständige Kette von Redoxzyklen bilden, die kontinuierlich das richtige Falten und die Funktion der Substratproteine in den zytosolischen und periplasmatischen Räumen antreiben. DsbA und DsbB-Proteine gehören zur Thioredoxin-Familie. Beide Thioredoxine enthalten typische C-XX-C Dithiol-Aktivstellensequenzen und sind in gramnegativen Bakterien konserviert. dsbC ist ein weiteres Mitglied der Disulfidisomerase-Familie. Die aktuelle Studie hat gezeigt, dass E. coli DsbA eng mit der Beweglichkeit seines eigenen Flagellums verbunden ist, und wenn dsbA oder dsbB fehlt, führt dies zur Deletion von E. coli. Wenn dsbA oder dsbB fehlt, kann das P-Schleifen-Protein (FlgI) von E. coli keine Disulfidbindungen synthetisieren und kann daher das Flagellum nicht zusammenbauen und verliert somit die Beweglichkeit.

Wirkung des disulfidgebundenen Redox-Proteins (Dsb) auf die Pathogenität von Vibrio cholerae

VcDsbA ist eine disulfidgebundene Oxidoreduktase im Periplasma von Vibrio cholerae, die für die Pathogenität von Vibrio cholerae unerlässlich ist. VcDsbA ist nicht nur für die Sekretion von Cholera-Toxin-Faktoren unerlässlich, sondern kann auch in Anwesenheit von Gallensalzen die Virulenz von Vibrio cholerae aktivieren, indem es TcpP induziert, um ein Dimer zu bilden, wodurch die Expression des downstream Virulenzfaktorgens toxT aktiviert wird. Daher ist Vc DsbA auch für die Expression von ToxT, dem Hauptregulator der Virulenz von Vibrio cholerae, unerlässlich. Darüber hinaus kann VcDsbA die Biofilmbildung fördern, indem es die Expression von MSHA in einer in vitro Umgebung erhöht.