La nostra emolisina di offerta della società alfa, tossina dei batteri, proteina senza cellula isolata dai nanodiscs, in base ai lysates di E.coli per l'espressione senza cellula. La proteina SENZA CELLULA è stata Functionverificated.
Introduzione
Nella sua lotta per le risorse, lo staphylococcus aureus del batterio secerne i monomeri dell'alfa-emolisina che legano alla membrana esterna delle cellule suscettibili. Legando, i monomeri oligomerize per formare un canale riempito di acqua del transmembrane che facilita la permeazione incontrollata dell'acqua, degli ioni e di piccole molecole organiche. Lo scarico rapido delle molecole vitali, come ATP, la dissipazione del potenziale di membrana e delle pendenze ioniche e rigonfiamento osmotico irreversibile che conduce alla rottura della parete cellulare (lisi), può causare la morte della cellula ospite. Questa proprietà diformazione è stata identificata poichè un meccanismo importante da cui le tossine della proteina possono danneggiare le cellule. L'alfa-emolisina di nome deriva dalle osservazioni iniziali che hanno stabilito l'attività litica della tossina sui globuli rossi. È preveduto ora che, se applicato nel dosaggio sufficiente, l'alfa-emolisina può permeare tutta la membrana cellulare mammifera. Sebbene per la maggior parte della secrezione della popolazione umana di alfa-emolisina non comporti un rischio sanitario serio, l'infezione stafilococcica severa può causare i hemostasisdisturbances, la trombocitopenia e le lesioni polmonari.
La struttura cristallografica dell'alfa-emolisina montata ha rivelato un'organizzazione heptametric del canale. La proteina ha una forma tipo fungo, con un gambo del beta-barilotto 50A che sporge dal dominio del cappuccio con il doppio strato lipidico nell'interno delle cellule. Il cappuccio della proteina cela un grande vestibolo collegato alla cellula esteriore con una grande apertura alla cima del cappuccio. (1.4~nm di diametro) la parte più stretta del canale è posizionata alla base del gambo, in cui il poro del beta-barilotto si collega al vestibolo. Sette canali laterali conducono dal vestibolo all'esterno delle cellule, uscente vicino alla superficie della membrana. La figura illustra il modello atomico 268.000 di alfa-emolisina nel suo ambiente indigeno - un doppio strato lipidico.
Applicazione
Parecchie proprietà di alfa-emolisina fanno questa membrana incanalare adatto per varie applicazioni biotecnologiche: l'alfa-emolisina montata è stabile sopra una vasta gamma di pH e di temperatura, i suoi soggiorni del poro del transmembrane si apre alle circostanze normali, alfa-emolisina può legare spontaneamente ai vari doppii strati lipidici biologici o sintetici, i ricavati del grippaggio e non richiede le circostanze ioniche specifiche.
a. Delivery system. Il poro del transmembrane di alfa-emolisina può facilitare la consegna controllata degli ioni e di piccoli composti organici quali gli zuccheri o i nucleotidi attraverso la membrana di plasma delle cellule o tramite le pareti delle vescicole sintetiche del lipido. Facendo uso delle alfa-emolisine geneticamente costruite, per cui l'assemblea e la conduttanza possono essere avviate o inserita/disinserita commutato dagli stimoli biochimici o fisici esterni compreso luce, un doppio strato lipidico può essere reso permeabile per i piccoli soluti a volontà.
b. Sensori stocastici. Sospeso in un doppio strato lipidico, un canale dell'alfa-emolisina si trasforma in in un sensore stocastico quando un adattatore molecolare è disposto dentro il suo gambo geneticamente ri-costruito, influenzante la corrente ionica del transmembrane indotta da una polarizzazione applicata di tensione. Il legame reversibile degli analiti all'adattatore molecolare riduce transitoriamente la corrente ionica. La grandezza della riduzione corrente indica il tipo di analito, mentre la frequenza degli intervalli correnti di riduzione riflette la concentrazione nell'analito. Tali sensori stocastici sono stati dimostrati a simultaneamente misurano, con un singolo elemento del sensore, le concentrazioni di parecchi analiti organici e le concentrazioni nella soluzione ioni di due o più bivalenti del metallo. Il poro di dimensione di nanometro di alfa-emolisina è stato utilizzato in un altro tipo di sensore stocastico per determinare simultaneamente le concentrazioni di due proteine differenti.
c. Ordinamento del DNA. Il poro del transmembrane di alfa-emolisina può condurre non solo i piccoli soluti, ma anche (dieci del kDa) le macromolecole lineari piuttosto grandi. Quindi, guidato da un potenziale del transmembrane, i fili del RNA o del DNA possono spostare attraverso il poro di alfa-emolisina, producendo i blocchi correnti ionici che riflettono la struttura chimica di diversi fili. L'analisi statistica di molte tali correnti di bloccaggio ha permesso che i ricercatori discriminassero le sequenze differenti delle omopolimeri del DNA e del RNA come pure i segmenti dei nucleotidi della pirimidina e della purina all'interno di singola molecola del RNA. Una singola risoluzione del nucleotide è stata dimostrata per le forcelle del DNA, sollevando la prospettiva di creare un sensore del nanopore capace di lettura della sequenza nucleotidica direttamente da un filo del RNA o del DNA.
Struttura
La struttura di parecchie emolisine è stata risolta da cristallografia a raggi x nella sostanza solubile e conformazioni di poro-formazione. Per esempio, l'α-emolisina dello staphylococcus aureus forma un β-barilotto di omo-heptameric in membrane biologiche. Il cytolysin di vibrio cholerae inoltre forma un poro heptameric, comunque l'γ-emolisina di staphylococcus aureus forma un poro che è octameric.
Il heptamer di α-emolisina dallo staphylococcus aureus ha una forma tipo fungo e misure fino a 100 Å di diametro ed a 100 Å dell'altezza. Una membrana-misurazione, canale solvente-accessibile funziona lungo l'asse di 7 volte e varia da 14 Å a 46 Å di diametro. Sull'esterno di un β antiparallelo di 14 fili il barrelthere è una cinghia idrofoba circa 30 Å di larghezza che fornisce una superficie complementare alla parte non polare del doppio strato lipidico. Le interfacce sono composte sia di sale-collegamenti che di legami idrogeni come pure di interazioni idrofobe e questi contatti forniscono una stabilità molecolare per il heptamer in SDSsolutions anche fino a 65 °C.
Diagramma di flusso
Nota: Per uso di ricerca soltanto. Non per uso nelle procedure diagnostiche.
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