Sortaz

sortaser

Pilus-associerat sortas C från grupp B streptokocker. PDB 3O0P [1]
Identifierare
Symbol Sortase
Pfam PF04203
SCOP 1ija
SUPERFAMILJ 1ija
OPM superfamilj 294
OPM-protein 1rz2
CDD cd00004
Tillgängliga proteinstrukturer
Pfam strukturer
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumma 3D-modell

Sortaser tillhör en grupp av prokaryota enzymer som modifierar ytproteiner genom att känna igen och klyva en karboxiterminal sorteringssignal . För de flesta sorteringsenzymsubstrat består igenkänningssignalen av LPXTG (Leu-Pro-any-Thr-Gly)-motivet, följt av en mycket hydrofob transmembransekvens, följt av ett kluster av basiska rester såsom arginin . Klyvning sker mellan Thr och Gly med övergående bindning via en Thr-rest till en Cys-rest i det aktiva stället, följt av transpeptidering, som kovalent fäster proteinet till cellväggskomponenter. Sortaser förekommer i nästan alla grampositiva bakterier och enstaka gramnegativa bakterier (t.ex. Shewanella putrefaciens ) eller archaea (t.ex. Methanobacterium thermoautotrophicum ) där LPXTTG-medierad cellväggsdekoration inte har dokumenterats [2] [3] . Även om sortas A, som kallas "hem"-sortaset, vanligtvis verkar på många proteinmål, känner andra former av sortaser igen variantformer av klyvningsmotivet eller katalyserar sammansättningen av piliner till pili [4] [5] [6] .

Reaktion

Staphylococcus aureus sortas är ett transpeptidas som fäster ytproteiner till cellväggen; det klyver Gly och Thr av LPXTG-motivet och katalyserar bildandet av en amidbindning mellan karboxylgruppen i treonin och aminogruppen i cellväggens peptidoglykan [7] [8] .

Biologisk roll

Substratproteiner fästa vid cellväggar genom sortaser inkluderar enzymer, piliner och stora ytvidhäftningsmedierande glykoproteiner. Dessa proteiner spelar ofta en viktig roll i virulens, infektion och kolonisering av patogener.

Ytproteiner underlättar inte bara interaktionen mellan den invaderande patogenen och djurvävnader, utan tillhandahåller också geniala strategier för bakteriell flykt från värdens immunsvar. I fallet med protein A i S. aureus , fångas immunglobuliner av den mikrobiella ytan och maskerar bakterierna under invasion i värdvävnader. S. aureus - mutanter som saknar srtA-genen kan inte förankra och visa vissa ytproteiner och har nedsatt förmåga att orsaka infektioner hos djur. Sortas verkar på ytproteiner som lanseras i sekretionsvägen och deras signalpeptid avlägsnas av signalpeptidaset . S. aureus -genomet kodar för två uppsättningar gener för sortering och utsöndring. Det är möjligt att S. aureus har mer än en väg för transport av 20 ytproteiner till cellväggshöljet.

Det är värt att notera att exosortas och arkesortas är funktionellt lika, men inte homologa, med sortas [9] .

Som ett antibiotikamål

Sortaser anses vara bra mål för nya antibiotika [10] eftersom de är viktiga proteiner för patogena bakterier, och åtminstone ett företag har noterat ett begränsat kommersiellt intresse [11] .

Komposition

Denna grupp av cysteinpeptidaser tillhör MEROPS C60-familjen av peptidaser och inkluderar medlemmar av flera sortasunderfamiljer.

En annan underfamilj av sortaser (C60B i MEROPS) innehåller bakteriella sortas B-proteiner som är cirka 200 rester långa [12] .

Användning i strukturbiologi

Transpeptidasaktiviteten hos sortas används av strukturbiologer för att generera fusionsproteiner in vitro. Ett igenkänningsmotiv (LPXTG) läggs till C-terminalen av proteinet av intresse, medan ett oligglycinmotiv läggs till N-terminalen av det andra proteinet som ska ligeras. När sortas tillsätts till en blandning av proteiner är de två peptiderna kovalent kopplade via en nativ peptidbindning. Denna reaktion används av NMR-spektroskoper för att erhålla NMR-osynliga löslighetsmärken [13] och, i ett annat exempel, av röntgenkristallografer för att främja komplexbildning [14] .

Se även

Länkar

  1. Cozzi R, Malito E, Nuccitelli A, D'Onofrio M, Martinelli M, Ferlenghi I, Grandi G, Telford JL, Maione D, Rinaudo CD (juni 2011). "Strukturanalys och platsriktad mutagenes av definierade nyckelrester och motiv för pilus-relaterat sortas C1 i grupp B Streptococcus." FASEB Journal . 25 (6): 1874-86. DOI : 10.1096/fj.10-174797 . PMID  21357525 .
  2. ^ " Sortaskatalyserad förankring av ytproteiner till cellväggen av Staphylococcus aureus". Molekylär mikrobiologi . 40 (5): 1049-57. Juni 2001. DOI : 10.1046/j.1365-2958.2001.02411.x . PMID  11401711 .
  3. ^ "Genomisk analys av utsöndringssystem". Aktuell åsikt i mikrobiologi . 6 (5): 519-27. Oktober 2003. DOI : 10.1016/j.mib.2003.09.005 . PMID  14572546 .
  4. "Sortaser gör pili från tre ingredienser". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 105 (37): 13703-4. September 2008. Bibcode : 2008PNAS..10513703O . DOI : 10.1073/pnas.0807334105 . PMID  18784365 .
  5. ^ "Roller av sortaserna av Streptococcus pneumoniae i monteringen av RlrA pilus" . Journal of Bakteriologi . 190 (17): 6002-13. September 2008. DOI : 10.1128/JB.00379-08 . PMID  18606733 .
  6. "Kristallstruktur av Spy0129, en Streptococcus pyogenes klass B-sortas involverad i pilusmontering". PLOS ETT . 6 (1): e15969. Januari 2011. Bibcode : 2011PLoSO...615969K . doi : 10.1371/journal.pone.0015969 . PMID  21264317 .
  7. "Staphylococcus aureus sortase, ett enzym som förankrar ytproteiner till cellväggen". vetenskap . 285 (5428): 760-3. Juli 1999. doi : 10.1126/science.285.5428.760 . PMID  10427003 .
  8. "Sortase, ett universellt mål för terapeutiska medel mot grampositiva bakterier?". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 97 (10): 5013-5. Maj 2000. Bibcode : 2000PNAS...97.5013C . DOI : 10.1073/pnas.97.10.5013 . PMID  10805759 .
  9. "Arkeosortaser och exosortaser är vitt spridda system som förbinder membrantransit med posttranslationell modifiering" . Journal of Bakteriologi . 194 (1): 36-48. Januari 2012. DOI : 10.1128/JB.06026-11 . PMID  22037399 .
  10. ^ " Sortase som mål för anti-infektionsterapi". Farmakologiska recensioner . 60 (1): 128-41. Mars 2008. DOI : 10.1124/pr.107.07110 . PMID  18321961 .
  11. SIGA Technologies. Schema 14A . US Securities and Exchange Commission (september 2006). Hämtad 29 oktober 2009. Arkiverad från originalet 22 april 2022.
  12. "En pinsamhet av sortaser - en rikedom av substrat?". Trender inom mikrobiologi . 9 (3): 97-102. Mars 2001. DOI : 10.1016/S0966-842X(01)01956-4 . PMID  11239768 .
  13. ^ "Fästa av en NMR-osynlig löslighetsförstärkningsetikett med hjälp av en sortasmedierad proteinligeringsmetod". Journal of Biomolecular NMR . 43 (3): 145-50. Mars 2009. doi : 10.1007/ s10858-008-9296-5 . PMID 19140010 . 
  14. ^ "Strukturell grund för aktivering och icke-kanonisk katalys av den Rap GTPase-aktiverande proteindomänen av plexin". eLife . 2 : e01279. Oktober 2013. DOI : 10.7554/eLife.01279 . PMID24137545  . _

vidare läsning

 Den här artikeln använder text från Pfams och InterPros offentliga egendom IPR005754