R-kroppar

R-kroppar  är olösliga "band" av proteiner som syntetiseras av vissa typer av bakterier. Vanligtvis i bakteriers cytoplasma rullas dessa band tätt in i cylindriska strukturer [1] . Inledningsvis hittades de i kappa-partiklar  - bakteriella endosymbier av ciliater av släktet Paramecium . De eller generna som kodar för dem finns också i vissa typer av frilevande bakterier; R-kropparnas funktioner i dessa bakterier är okända. R-kroppar kan delas in i fem olika grupper, som skiljer sig åt i storlek, bandmorfologi och mekanismen för avlindning av R-kroppar [2] .

Morfologi, montering och förlängning

Vid neutralt pH liknar R-kroppar av typ 51 ett lindat band 500 nm i diameter och cirka 400 nm på höjden [1] . Den kodas av en enda operon från fyra öppna läsramar [3] [4] . R-kroppar består av två små strukturella proteiner, RebA och RebB [5] . Ett tredje protein, RebC, krävs för att kovalent länka två strukturella proteiner till en struktur med hög molekylvikt som ser ut som en stege på proteinfores [5] .

Vid lågt pH vecklas R-kroppar ut med början från mitten och bildar ett tomt rör med spetsiga ändar upp till 20 mikrometer långa [6] .

Funktioner

R-kroppar säkerställer att känsliga ciliatstammar dödas av andra ciliat. När kappa-partiklar från "dödare" ciliatet kommer in i kroppen av "offret" ciliat, utvecklas R-kroppar under verkan av en sur miljö i dess matsmältningsvakuol och bildar ett rör 165 nm i diameter och 20 μm långt (för typ 51) R-kroppar). Samtidigt bryter R-kroppar kappa-partikelns membran och matsmältningsvakuolen och blandar bakteriens cytoplasma (kappapartiklar) och bytescilier [7] . Ciliatens efterföljande död orsakas förmodligen av att toxinet som finns i kappa-partiklarna tränger in i dess cytoplasma. Ciliater dör inte när de konsumerar renade R-kroppar eller E. coli som uttrycker R-kroppsproteiner. R-kroppar dödar alltså inte cellen, utan fungerar snarare som en leveransbärare för andra molekyler [3] [8] . R-kroppar kan användas som anpassningsbara enheter för cellteknikapplikationer, eftersom R-kroppar av typ 51 är naturliga biologiska maskiner som ändras från vridna till ovikta som svar på förändringar i pH . De kan återgå till sin vikta form när pH höjs . De kan också arbeta i tuffa miljöer som höga temperaturer, närvaro av salter och rengöringsmedel. Processen att distribuera R-kroppar är en enkel och effektiv lösning på problemet med membranbrott; sålunda är det ett lovande kliniskt verktyg för frisättning och interpenetration av innehållet i olika membranavdelningar in i varandra [9] .

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 F R Pond, I Gibson, J Lalucat, RL Quackenbush. R-kroppsproducerande bakterier. (engelska)  // Microbiology and Molecular Biology Reviews : journal. — American Society for Microbiology1989. - 1 mars ( vol. 53 , nr 1 ). - S. 25-67 . — ISSN 0146-0749 . — PMID 2651865 .
  2. ↑ Raymann, Kasie; Bobay, Louis Marie; Doak, Thomas G.; Lynch, Michael; Gribaldo, Simonetta. En genomisk undersökning av Reb-homologer tyder på utbredd förekomst av R-kroppar i proteobakterier  // G3  : gener, genom, genetik : journal. - 2013. - 1 mars ( vol. 3 , nr 3 ). - P. 505-516 . — ISSN 2160-1836 . - doi : 10.1534/g3.112.005231 . — PMID 23450193 .
  3. ↑ 1 2 Kanabrocki, JA; Quackenbush, R.L.; Pond, FR Organisation och uttryck av genetiska determinanter för syntes och sammansättning av typ 51 R-kroppar  //  Journal of Bacteriology : journal. - 1986. - 1 oktober ( vol. 168 , nr 1 ). - S. 40-48 . — ISSN 0021-9193 . — PMID 3759909 .
  4. ↑ Jeblick, Jörn; Kusch, Jürgen. Sekvens, transkriptionsaktivitet och evolutionärt ursprung för den R-kroppskodande plasmiden pKAP298 från den intracellulära parasitbakterien Caedibacter taeniospiralis  //  Journal of Molecular Evolution : journal. - 2005. - 1 februari ( vol. 60 , nr 2 ). - S. 164-173 . — ISSN 0022-2844 . - doi : 10.1007/s00239-004-0002-2 . — PMID 15785846 .
  5. ↑ 1 2 Hereth, D.P.; Pond, F.R.; Dilts, JA; Quackenbush, RL Karakterisering av genetiska determinanter för R-kroppssyntes och sammansättning i Caedibacter taeniospiralis 47 och 116  //  Journal of Bacteriology : journal. - 1994. - 1 juni ( vol. 176 , nr 12 ). - P. 3559-3567 . — ISSN 0021-9193 . — PMID 8206833 .
  6. ↑ Preer, John R.; Hufnagel, Linda A.; Preer, Louise B. Struktur och beteende hos R-kroppar från mördarparamecia  //  Journal of Ultrastructure Research : journal. - 1966. - 1 april ( vol. 15 , nr 1 ). - S. 131-143 . - doi : 10.1016/S0022-5320(66)80100-4 . — PMID 5936490 .
  7. ↑ Mueller, Jo Anne. Vitalt färgad kappa i Paramecium aurelia  //  Journal of Experimental Zoology : journal. - 1965. - 1 december ( vol. 160 , nr 3 ). - s. 369-372 . — ISSN 1097-010X . - doi : 10.1002/jez.1401600314 . — PMID 4160786 .
  8. ↑ Schrallhammer, Martina; Galati, Stefano; Altenbuchner, Joseph; Schweikert, Michael; Görtz, Hans-Dieter; Petroni, Giulio. Spåra R-kropparnas roll i mördaregenskapen: frånvaro av toxicitet hos R-kroppsproducerande rekombinant E. coli på paramecia  (engelska)  // European Journal of Protistology : journal. - 2012. - 1 november ( vol. 48 , nr 4 ). - S. 290-296 . — ISSN 1618-0429 . - doi : 10.1016/j.ejop.2012.01.008 . — PMID 22356923 .
  9. ↑ Jessica K. Polka, Pamela A. Silver. A. En avstämbar proteinkolv som bryter membran för att frigöra inkapslad last  //  ACS Synthetic Biology : journal. - 2016. - 15 april ( vol. 5 , nr 4 ). - s. 303-311 . - doi : 10.1021/acssynbio.5b00237 . — PMID 26814170 .