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J-GLOBAL ID：201802264873009636   整理番号：18A1346058

百日咳菌CyaA溶血素の細孔ライニングヘリックス3における陽性電荷の溶血活性とイオンチャンネル開口への機能的寄与【JST・京大機械翻訳】

Functional Contributions of Positive Charges in the Pore-Lining Helix 3 of the Bordetella pertussis CyaA-Hemolysin to Hemolytic Activity and Ion-Channel Opening

著者 (7件)： Kurehong Chattip (Bacterial Protein Toxin Research Cluster, Institute of Molecular Biosciences, Mahidol University, Salaya Campus, Nakornpathom 73170, Thailand) ,  Kanchanawarin Chalermpol (Laboratory of Theoretical and Computational Biophysics, Department of Physics, Faculty of Science, Kasetsart University, Bangkok 10900, Thailand) ,  Powthongchin Busaba (Department of Biopharmacy, Faculty of Pharmacy, Silpakorn University, Nakornpathom 73000, Thailand) ,  Prangkio Panchika (Division of Biochemistry and Biochemical Technology, Department of Chemistry, Faculty of Science, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand) ,  Katzenmeier Gerd (Bacterial Protein Toxin Research Cluster, Institute of Molecular Biosciences, Mahidol University, Salaya Campus, Nakornpathom 73170, Thailand) ,  Angsuthanasombat Chanan (Bacterial Protein Toxin Research Cluster, Institute of Molecular Biosciences, Mahidol University, Salaya Campus, Nakornpathom 73170, Thailand) ,  Angsuthanasombat Chanan (Laboratory of Molecular Biophysics and Chemical Biology, Biophysics Institute for Research and Development (BIRD), Bangkok 10160, Thailand)
資料名： Toxins (Web)  (Toxins (Web))
巻： 9  号： 3  ページ： 109  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7286A  ISSN： 2072-6651  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Bordetella pertussis CyaA-溶血素(CyaA-Hly)ドメインは,以前に,平面脂質二分子層(PLB)における標的赤血球およびイオンチャンネル形成に対する溶血の重要な決定因子であることが示されている。ここでは,CyaA-Hlyを含む13の関連するRTX細胞質の細孔ライニングヘリックスにおける正味電荷変化を,それらの異なる溶血活性度を反映して,アミノ酸配列アラインメントにより明らかにした。CyaA-Hlyの溶血活性とチャンネル形成に及ぼす正味電荷変化の可能な機能的影響を分析するために,両残基が3つの高活性RTXシチトリシン(大腸菌α-溶血素,Actinobacillus pleuropneumoniae毒素,およびAggregatobacter actinomycetemcomitans)中のLys574またはGlu581における特異的突然変異を行った。126kDa His標識可溶性蛋白質として大腸菌で過剰発現された6つの構築されたCyaA-Hly変異体を,固定化Ni2+親和性クロマトグラフィーにより精製することに成功した。正電荷置換(Q574K,Q57R,E581K,E581R)と負電荷除去(E581Q)の両方は,毒素誘導溶血の速度論を増加させたが,負電荷側鎖(Q574E)による置換はその溶血活性を完全に消失させた。対称条件(1.0M KCl,pH7.4)下でPLBsに組み込まれたとき,溶血活性の増加による5つの変異毒素すべてが野生型毒素よりも高い開放確率と長い寿命を持つ明確に分解された単一チャンネルを生成したが,それらの最大コンダクタンスは半分減少した。3つのα2-ループ-α3膜貫通ヘアピンから成る三量体CyaA-Hly細孔モデルの50nsに対する分子動力学シミュレーションは,構造安定性における標的位置と模擬細孔の拡大直径の両方で正電荷の重要な役割を明らかにした。全体として,著者らの現在のデータは,高度に活性なRTX(Repeat-in-ToXin)cytolysinsを実際に模倣するCyaA-Hlyの増強溶血活性とイオンチャンネル開口に対する位置Gln574とGlu581で置換された正電荷側鎖の機能的寄与を明らかにした。Copyright 2018 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： シミュレーション ,  赤血球 ,  大腸菌 ,  アミノ酸 ,  毒素 ,  突然変異 ,  *溶血 ,  *溶血素 ,  側鎖 ,  *細孔 ,  *チャネル ,  負電荷 ,  *イオンチャンネル ,  野生型
準シソーラス用語： 正電荷 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 百日咳菌 ,  CYAA溶血素 ,  MDシミュレーション ,  チャネル開放寿命 ,  細孔ライニングヘリックス ,  RTXサイトリシン ,  三量体細孔

分類 (1件)： 微生物起原の毒性  (GZ03030F)

引用文献 (45件)：

• Bart, M.J.; Harris, S.R.; Advani, A.; Arakawa, Y.; Bottero, D.; Bouchez, V.; Cassiday, P.K.; Chiang, C.-S.; Dalby, T.; Fry, N.K.; et al. Global population structure and evolution of Bordetella pertussis and their relationship with vaccination. mBio 2014.
• Warfel, J.M.; Zimmerman, L.I.; Merkel, T.J. Acellular pertussis vaccines protect against disease but fail to prevent infection and transmission in a nonhuman primate model. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 787-792.
• Lim, A.; Ng, J.K.; Locht, C.; Alonso, S. Protective role of adenylate cyclase in the context of a live pertussis vaccine candidate. Microbes Infect. 2014, 16, 51-60.
• Rumbo, M.; Hozbor, D. Development of improved pertussis vaccine. Hum. Vac. Immunother. 2014, 10, 2450-2453.
• Cheung, G.Y.; Xing, D.; Prior, S.; Corbel, M.J.; Parton, R.; Coote, J.G. Effect of different forms of adenylate cyclase toxin of Bordetella pertussis on protection afforded by an acullular pertussis vaccine in a murine model. Infect. Immun. 2006, 74, 6797-6805.

タイトルに関連する用語 (8件)： 百日咳菌 ,  溶血素 ,  細孔 ,  ライニング ,  ヘリックス ,  電荷 ,  溶血活性 ,  イオンチャンネル