40 kDa Alpha Hemolysin แบคทีเรีย Toxin E.Coli Lysates โปรตีนฟรีเซลล์

บริษัท ของเราเสนอ Alpha hemolysin, Bacteria toxin, โปรตีนที่ปราศจากเซลล์ที่แยกได้โดย nanodiscs, อิงจาก E.coli lysates สำหรับการแสดงออกโดยปราศจากเซลล์ โปรตีนที่ปราศจากเซลล์ได้รับแล้วฟังก์ชั่นการตรวจสอบ

บทนำ

ในการต่อสู้เพื่อทรัพยากรแบคทีเรีย เชื้อ Staphylococcus aureusโมโนเมอร์ของ alpha-hemolysin ที่จับกับเยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอกของเซลล์ที่ไวต่อรังสีเมื่อจับกันแล้วโมโนเมอร์จะทำการสร้างช่องทางส่งผ่านน้ำที่เติมน้ำซึ่งช่วยในการซึมผ่านของน้ำไอออนและโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กที่ไม่สามารถควบคุมได้การปลดปล่อยอย่างรวดเร็วของโมเลกุลสำคัญเช่น ATP การสลายตัวของเยื่อหุ้มเซลล์และการไล่ระดับไอออนิกและการบวมออสโมติกแบบย้อนกลับที่นำไปสู่การแตกผนังเซลล์ (lysis) อาจทำให้เซลล์ตายได้คุณสมบัติการขึ้นรูปรูขุมขนนี้ได้รับการระบุว่าเป็นกลไกสำคัญที่โปรตีนพิษสามารถทำลายเซลล์ได้ชื่อ alpha-hemolysin เกิดขึ้นจากการสังเกตการณ์ในระยะเริ่มต้นที่กำหนดกิจกรรม lytic ของสารพิษในเซลล์เม็ดเลือดแดงตอนนี้คาดว่าถ้าใช้ในปริมาณที่เพียงพออัลฟา - hemolysin สามารถซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมใด ๆแม้ว่าการหลั่งของประชากรมนุษย์ส่วนใหญ่ของ alpha-hemolysin ไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง แต่การติดเชื้อ staphylococcal รุนแรงอาจทำให้เกิดห้ามเลือดระเบิด ภาวะเกล็ดเลือดต่ำและ ในปอด แผล .
โครงสร้างผลึกศาสตร์ ของ alpha-hemolysin ที่ประกอบแล้วเผยให้เห็นองค์กร heptametric ของช่องโปรตีนมีรูปร่างคล้ายเห็ดมีก้านเบต้า 50A ที่ยื่นออกมาจากโดเมนหมวกผ่านไขมัน bilayer เข้าไปในการตกแต่งภายในของเซลล์หมวกของโปรตีนปกปิดส่วนหน้าของห้องโถงใหญ่ที่เชื่อมต่อกับภายนอกของเซลล์ผ่านช่องเปิดขนาดใหญ่ที่ด้านบนของหมวกส่วนที่แคบที่สุด (1.4 ~ nm เส้นผ่านศูนย์กลาง) ของช่องนั้นตั้งอยู่ที่ฐานของก้านที่รูขุมขนเบต้าบาร์เรลเชื่อมต่อกับห้องโถงช่องด้านข้างเจ็ดช่องนำจากส่วนหน้าไปยังด้านนอกของเซลล์ซึ่งอยู่ใกล้กับผิวเมมเบรนรูปแสดงให้เห็นถึงรูปแบบ 268,000 อะตอมของอัลฟา - เฮโมไลซินในสภาพแวดล้อมดั้งเดิม - bilayer ไขมัน

ใบสมัคร

คุณสมบัติหลายประการของอัลฟา - เฮโมไลซินทำให้เยื่อหุ้มช่องนี้เหมาะสำหรับการใช้งานด้านเทคโนโลยีชีวภาพต่าง ๆ : อัลฟา - เฮโมไลซิสที่ประกอบแล้วมีความเสถียรในช่วงค่า pH และอุณหภูมิที่หลากหลายรูพรุนของมัน ไขมัน bilayers, ผูกพันดำเนินการตามธรรมชาติและไม่จำเป็นต้องมีเงื่อนไขไอออนิกที่เฉพาะเจาะจง

ระบบการจัดส่ง รูพรุนของเมมเบรนของ alpha-hemolysin สามารถช่วยส่งไอออนและสารประกอบอินทรีย์ขนาดเล็กเช่นน้ำตาลหรือนิวคลีโอไทด์ผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาของเซลล์หรือผ่านผนังของถุงไขมันสังเคราะห์การใช้ alpha-hemolysins ที่ดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งสามารถเปิดหรือปิดการประกอบหรือการเหนี่ยวนำหรือปิดโดยสิ่งเร้าทางชีวเคมีหรือทางกายภาพภายนอกรวมถึงแสงไลเปอเรียม bilayer สามารถซึมเข้าไปได้สำหรับตัวทำละลายขนาดเล็กที่ต้องการ

ข เซนเซอร์แบบสุ่มถูกระงับใน lipid bilayer, alpha-hemolysin channel จะกลายเป็นเซนเซอร์แบบสุ่มเมื่อวางอแด็ปเตอร์โมเลกุลไว้ในลำต้นที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมใหม่ซึ่งมีอิทธิพลต่อกระแสอิออนของกระแสเมมเบรนที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าการย้อนกลับของการวิเคราะห์ analytes ไปยังอะแดปเตอร์โมเลกุลลดกระแสอิออนชั่วคราวขนาดของการลดลงในปัจจุบันระบุประเภทของการวิเคราะห์ในขณะที่ความถี่ของช่วงการลดลงในปัจจุบันสะท้อนให้เห็นถึงความเข้มข้นของการวิเคราะห์เซ็นเซอร์สโตแคสติกดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงการวัดพร้อมกันด้วยองค์ประกอบเซ็นเซอร์เดี่ยวความเข้มข้นของสารอินทรีย์หลายชนิดและความเข้มข้นของสารละลายของไอออนโลหะสองไอออนหรือมากกว่านั้นรูพรุนขนาดนาโนเมตรของ alpha-hemolysin ถูกใช้ในเซนเซอร์ Stochastic ชนิดอื่นเพื่อตรวจสอบความเข้มข้นของโปรตีนสองชนิดพร้อมกัน

ค. การหาลำดับดีเอ็นเอ รูพรุนของเมมเบรนของ alpha-hemolysin ไม่เพียง แต่จะทำการละลายขนาดเล็กเท่านั้น แต่ยังมีโมเลกุลขนาดใหญ่เชิงเส้น (kDa) นับหมื่นเส้นดังนั้นด้วยศักยภาพของสเตมเมมเบรน DNA หรือ RNA strands สามารถเคลื่อนย้ายผ่านรูขุมขนของ alpha-hemolysin ทำให้เกิดกระแสอิออนปิดล้อมที่สะท้อนโครงสร้างทางเคมีของแต่ละเส้นการวิเคราะห์ทางสถิติของกระแสการอุดตันดังกล่าวทำให้นักวิจัยสามารถจำแนกลำดับของ RNA และ DNA homopolymers ที่แตกต่างกันรวมถึงส่วนของนิวคลีโอไทน์ purine และ pyrimidine ภายในโมเลกุล RNA เดียวความละเอียดของนิวคลีโอไทด์เดี่ยวถูกแสดงให้เห็นถึง DNA hairpins ซึ่งเป็นการเพิ่มความคาดหวังในการสร้างเซ็นเซอร์ nanopore ซึ่งสามารถอ่านลำดับนิวคลีโอไทด์ได้โดยตรงจาก DNA หรือ RNA strand

Stucture

โครงสร้างของเม็ดเลือดแดงหลายชนิดได้รับการแก้ไขโดย X-ray crystallography ในรูปแบบที่ละลายน้ำได้และเกิดรูขุมขนตัวอย่างเช่นα-hemolysin ของเชื้อ Staphylococcus aureusรูปแบบ homo-heptameric β-barrel ในเยื่อหุ้มชีวภาพVibrio cholerae cytolysin ยังก่อให้เกิดรูขุมขนด้วยเช่นกัน เชื้อ Staphylococcus aureus hem-hemolysin เป็นรูขุมขนที่เป็น octameric

ผู้ขัดขวางของα-hemolysin จาก เชื้อ Staphylococcus aureusมีรูปร่างเหมือนเห็ดและมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางสูงสุด 100 Åและมีความสูง 100 Åเมมเบรนที่ประกอบไปด้วยแชนแนลที่เข้าถึงได้ด้วยตัวทำละลายจะวิ่งไปตามแกนเจ็ดเท่าและมีช่วงตั้งแต่ 14 Åถึง 46 Åในเส้นผ่านศูนย์กลางที่ด้านนอกของ 14-strand antiparallel β barrelthere เป็นสายพานที่ไม่ชอบน้ำประมาณ 30 Åในความกว้างที่ให้พื้นผิวประกอบกับส่วนที่ไม่ใช่ขั้วของไขมัน bilayerอินเทอร์เฟซประกอบด้วยการเชื่อมโยงเกลือและพันธะไฮโดรเจนเช่นเดียวกับปฏิกิริยาที่ไม่เข้ากับน้ำและการติดต่อเหล่านี้ให้ความเสถียรของโมเลกุลสำหรับ heptamer ใน SDSsolutions มากถึง 65 ° C

แผนภูมิการไหล

 

 

หมายเหตุ: สำหรับใช้ในงานวิจัยเท่านั้นห้ามใช้ในขั้นตอนการวินิจฉัย