Alpha toxin from Clostridium
From Proteopedia
(Difference between revisions)
| (12 intermediate revisions not shown.) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
| - | + | <StructureSection load='1OLP' size='350' side='right' caption="רעלן אלפא של חיידק כלוסטרידיום" scene='10/1026473/Ptiha/1'> | |
| - | < | + | <p dir="rtl">רעלן אלפא הוא אנזים הבנוי כפוליפפטיד עם פעילות [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A4%D7%95%D7%A1%D7%A4%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%A4%D7%90%D7%96_C פוספוליפאז] C. הוא פועל על ידי ביקוע [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A4%D7%95%D7%A1%D7%A4%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%A4%D7%99%D7%93 פוספוליפידים], במיוחד פוספטידילכולין, שהוא מרכיב עיקרי של ממברנות התא. פעילות אנזימטית זו משבשת את שלמות ממברנות התא, מה שמוביל למוות תאים ולנזק לרקמות.</p> |
| - | <p dir="rtl">רעלן אלפא הוא אנזים הבנוי כפוליפפטיד עם פעילות [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A4%D7%95%D7%A1%D7%A4%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%A4%D7%90%D7%96_C פוספוליפאז] C. הוא פועל על ידי ביקוע [https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A4%D7%95%D7%A1%D7%A4%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%A4%D7%99%D7%93 פוספוליפידים], במיוחד פוספטידילכולין, שהוא מרכיב עיקרי של ממברנות התא. פעילות אנזימטית זו משבשת את שלמות ממברנות התא, מה שמוביל למוות תאים ולנזק לרקמות. | + | <p dir="rtl"> |
רעלן אלפא הוא רעלן מרכזי במספר מחלות הנגרמות על ידי חיידקי הכלוסטרידיום וסוגים מסוימים של הרעלת מזון. בנוסף רעלן אלפא יכול גם לווסת את התגובה החיסונית של המארח. הוכח שהוא מעורר דלקת ו[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A1%D7%A2%D7%A8%D7%AA_%D7%A6%D7%99%D7%98%D7%95%D7%A7%D7%99%D7%A0%D7%99%D7%9D סערת ציטוקינים], שיכולים לתרום עוד יותר לנזק לרקמות ולהתקדמות המחלה. | רעלן אלפא הוא רעלן מרכזי במספר מחלות הנגרמות על ידי חיידקי הכלוסטרידיום וסוגים מסוימים של הרעלת מזון. בנוסף רעלן אלפא יכול גם לווסת את התגובה החיסונית של המארח. הוכח שהוא מעורר דלקת ו[https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A1%D7%A2%D7%A8%D7%AA_%D7%A6%D7%99%D7%98%D7%95%D7%A7%D7%99%D7%A0%D7%99%D7%9D סערת ציטוקינים], שיכולים לתרום עוד יותר לנזק לרקמות ולהתקדמות המחלה. | ||
רעלן אלפא מכוון בעיקר לתאי אנדותל המצפים את כלי הדם, כמו גם סוגי תאים שונים בתוך רקמות מושפעות. ההשפעות שלו מובילות לשיבוש שלמות כלי הדם, נמק רקמות ושחרור מתווכים דלקתיים. | רעלן אלפא מכוון בעיקר לתאי אנדותל המצפים את כלי הדם, כמו גם סוגי תאים שונים בתוך רקמות מושפעות. ההשפעות שלו מובילות לשיבוש שלמות כלי הדם, נמק רקמות ושחרור מתווכים דלקתיים. | ||
| Line 45: | Line 45: | ||
<p dir="rtl">רעלן אלפא נקשר בתחילה לפני השטח של התא, כגון תאי אנדותל או תאי מטרה אחרים. קשירה זו מתאפשרת על ידי אינטראקציות בין אזורים ספציפיים של הרעלן, במיוחד בין תחום C טרמינלי לבין פוספוליפידים בממברנת התא. לאחר קשירה ראשונית, אלפא טוקסין עובר אוליגומריזציה, הכוללת הרכבה של מולקולות רעלנים מרובות לקומפלקסים גדולים יותר. אוליגומריזציה מתרחשת בדרך כלל באמצעות אינטראקציות חלבון-חלבון ספציפיות בין מולקולות רעלן בודדות, מה שמוביל ליצירת מבנים אוליגומריים יציבים. | <p dir="rtl">רעלן אלפא נקשר בתחילה לפני השטח של התא, כגון תאי אנדותל או תאי מטרה אחרים. קשירה זו מתאפשרת על ידי אינטראקציות בין אזורים ספציפיים של הרעלן, במיוחד בין תחום C טרמינלי לבין פוספוליפידים בממברנת התא. לאחר קשירה ראשונית, אלפא טוקסין עובר אוליגומריזציה, הכוללת הרכבה של מולקולות רעלנים מרובות לקומפלקסים גדולים יותר. אוליגומריזציה מתרחשת בדרך כלל באמצעות אינטראקציות חלבון-חלבון ספציפיות בין מולקולות רעלן בודדות, מה שמוביל ליצירת מבנים אוליגומריים יציבים. | ||
האוליגומריזציה של רעלן אלפא חיונית לפעילות הרעלנית שלו ומהווה שלב קריטי במנגנון שבאמצעותו הרעלן משבש את ממברנות התא המאכסן וגורם למוות של תאים.</p> | האוליגומריזציה של רעלן אלפא חיונית לפעילות הרעלנית שלו ומהווה שלב קריטי במנגנון שבאמצעותו הרעלן משבש את ממברנות התא המאכסן וגורם למוות של תאים.</p> | ||
| - | <p dir="rtl">השיירים הספציפיים המעורבים ביצירת קשרים ליצירת אוליגומרים של טוקסין אלפא עשויים להשתנות בין הרעלנים השונים | + | <p dir="rtl">השיירים הספציפיים המעורבים ביצירת קשרים ליצירת אוליגומרים של טוקסין אלפא עשויים להשתנות בין הרעלנים השונים. עם זאת, ניתן לתאר כמה עקרונות כלליים בהתבסס על מוטיבים ידועים של אינטראקציה בין חלבון לחלבון ותכונות מבניות של הרעלן:</p> |
<p dir="rtl">'''שיירים הידרופוביים''': <scene name='10/1026473/Hydro/1'>שיירים הידרופוביים</scene>, כגון לאוצין (Leu), איזולאוצין (Ile) ו-Valine (Val), נמצאים בדרך כלל בממשקי אוליגומריזציה ותורמים ליציבות של אינטראקציות חלבון-חלבון. שיריים אלה יכולות ליצור מגעים הידרופוביים עם שיירים משלימים על מולקולות רעלנים שכנות, ולקדם את ההרכבה של קומפלקסים גדולים של רעלנים. (שיירים הידרופוביים מסומנים בסצנה בצבע כתום).</p> | <p dir="rtl">'''שיירים הידרופוביים''': <scene name='10/1026473/Hydro/1'>שיירים הידרופוביים</scene>, כגון לאוצין (Leu), איזולאוצין (Ile) ו-Valine (Val), נמצאים בדרך כלל בממשקי אוליגומריזציה ותורמים ליציבות של אינטראקציות חלבון-חלבון. שיריים אלה יכולות ליצור מגעים הידרופוביים עם שיירים משלימים על מולקולות רעלנים שכנות, ולקדם את ההרכבה של קומפלקסים גדולים של רעלנים. (שיירים הידרופוביים מסומנים בסצנה בצבע כתום).</p> | ||
<p dir="rtl">'''שיירים ארומטיים''': <scene name='10/1026473/Aromatic/1'>שיירים ארומטיים</scene>, כגון פנילאלנין (Phe), טירוזין (Tyr) וטריפטופן (Trp), מעורבים לעתים קרובות גם באינטראקציות בין חלבון לחלבון. שיירים אלה יכולים ליצור קשרי מימן עם שיירים ארומטיים או קוטביים אחרים, התורמים ליציבותם של הקומפלקסים.(שיירים ארומטיים מסומנים בסצנה בצבע בורדו)</p> | <p dir="rtl">'''שיירים ארומטיים''': <scene name='10/1026473/Aromatic/1'>שיירים ארומטיים</scene>, כגון פנילאלנין (Phe), טירוזין (Tyr) וטריפטופן (Trp), מעורבים לעתים קרובות גם באינטראקציות בין חלבון לחלבון. שיירים אלה יכולים ליצור קשרי מימן עם שיירים ארומטיים או קוטביים אחרים, התורמים ליציבותם של הקומפלקסים.(שיירים ארומטיים מסומנים בסצנה בצבע בורדו)</p> | ||
| Line 53: | Line 53: | ||
===<div style="text-align:right;direction:rtl;">PLAT - Polycystin-1, Lipoxygenase, Alpha toxin</div>=== | ===<div style="text-align:right;direction:rtl;">PLAT - Polycystin-1, Lipoxygenase, Alpha toxin</div>=== | ||
<p dir="rtl">אזור המצוי במיקום 284-398 חומצות אמינו<ref>https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4814171/</ref>. | <p dir="rtl">אזור המצוי במיקום 284-398 חומצות אמינו<ref>https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4814171/</ref>. | ||
| - | אזור זה הוא אלמנט מבני הנמצא בחלבונים שונים כמו באלפא | + | אזור זה הוא אלמנט מבני הנמצא בחלבונים שונים כמו באלפא טוקסין מ- Clostridium perfringens. אזור זה נקרא על שם נוכחותו בחלבון הפוליצסטין- 1, ליפוגנאזות ורעלני אלפא. תחום ה- <scene name='10/1026473/Plat/2'>PLAT</scene> ומעורב בתפקודים מגוונים על פני חלבונים שונים. |
במקרה של אלפא טוקסין מ- Clostridium perfringens, תחום ה-PLAT ממוקם באזור ה-C-terminal של הרעלן. הוא אחראי על קשירת ממברנה ואוליגומריזציה, שלבי מפתח במנגנון הפעולה של הרעלן. באופן ספציפי, תחום ה-PLAT מקל על האינטראקציה של רעלן אלפא עם דו-שכבת השומנים של קרומי התא, ומאפשר לרעלן להחדיר לתוך הממברנה ולהפעיל את פעילות הפוספוליפאז שלו. | במקרה של אלפא טוקסין מ- Clostridium perfringens, תחום ה-PLAT ממוקם באזור ה-C-terminal של הרעלן. הוא אחראי על קשירת ממברנה ואוליגומריזציה, שלבי מפתח במנגנון הפעולה של הרעלן. באופן ספציפי, תחום ה-PLAT מקל על האינטראקציה של רעלן אלפא עם דו-שכבת השומנים של קרומי התא, ומאפשר לרעלן להחדיר לתוך הממברנה ולהפעיל את פעילות הפוספוליפאז שלו. | ||
| Line 67: | Line 67: | ||
===<div style="text-align:right;direction:rtl;">קשרי SS לייצוב המבנה השלישוני של החלבון</div>=== | ===<div style="text-align:right;direction:rtl;">קשרי SS לייצוב המבנה השלישוני של החלבון</div>=== | ||
<p dir="rtl">שיירי ציסטאין חשובים לייצוב המבנה השלישוני של החלבון באמצעות יצירת קשרים דיסולפידים. קשרי דיסולפיד הם קשרים קוולנטיים הנוצרים בין שני שיירי ציסטאין כאשר קבוצות התיול שלהם (-SH) עוברות חמצון, וכתוצאה מכך קישור של אטומי גופרית ליצירת גשר דיסולפיד <scene name='10/1026473/SS/1'>(-S-S-)</scene>. קשרי דיסולפיד אלו ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על היציבות הכללית ושלמות המבנית של הרעלן. | <p dir="rtl">שיירי ציסטאין חשובים לייצוב המבנה השלישוני של החלבון באמצעות יצירת קשרים דיסולפידים. קשרי דיסולפיד הם קשרים קוולנטיים הנוצרים בין שני שיירי ציסטאין כאשר קבוצות התיול שלהם (-SH) עוברות חמצון, וכתוצאה מכך קישור של אטומי גופרית ליצירת גשר דיסולפיד <scene name='10/1026473/SS/1'>(-S-S-)</scene>. קשרי דיסולפיד אלו ממלאים תפקיד מכריע בשמירה על היציבות הכללית ושלמות המבנית של הרעלן. | ||
| - | המיקום הספציפי של שיירי ציסטאין בחלבון אלפא טוקסין יכול להשתנות בהתאם | + | המיקום הספציפי של שיירי ציסטאין בחלבון אלפא טוקסין יכול להשתנות בהתאם לסוג הרעלן. |
עבור טוקסין אלפא ידוע שחלק משייירי הציסטאין נמצאים באזור C- טרמינלי של החלבון, המכיל את תחום ה-PLAT האחראי על קשירת הממברנה. שיירי ציסטאין אלו תורמים לייצוב תחום ה-PLAT ולאינטראקציה שלו עם הפוספוליפידים של ממברנות התא המארח. | עבור טוקסין אלפא ידוע שחלק משייירי הציסטאין נמצאים באזור C- טרמינלי של החלבון, המכיל את תחום ה-PLAT האחראי על קשירת הממברנה. שיירי ציסטאין אלו תורמים לייצוב תחום ה-PLAT ולאינטראקציה שלו עם הפוספוליפידים של ממברנות התא המארח. | ||
בנוסף, שיירי ציסטאין עשויים להיות נוכחים גם באזורים אחרים של חלבון אלפא טוקסין, לרבות תחום ה-N טרמינלי, המציג פעילות של פוספוליפאז C. שיירי ציסטאין אלה עשויים להשתתף ביצירת קשרים דיסולפידים תוך מולקולריים, התורמים לקיפול וליציבות הכללית של החלבון. | בנוסף, שיירי ציסטאין עשויים להיות נוכחים גם באזורים אחרים של חלבון אלפא טוקסין, לרבות תחום ה-N טרמינלי, המציג פעילות של פוספוליפאז C. שיירי ציסטאין אלה עשויים להשתתף ביצירת קשרים דיסולפידים תוך מולקולריים, התורמים לקיפול וליציבות הכללית של החלבון. | ||
| Line 75: | Line 75: | ||
=<div style="text-align:right;direction:rtl;">מחלות שנגרמות על ידי חיידקי הכלוסטרידיום</div>= | =<div style="text-align:right;direction:rtl;">מחלות שנגרמות על ידי חיידקי הכלוסטרידיום</div>= | ||
<p dir="rtl">רעלן אלפא של חיידק הכלורידיום קשור למספר מחלות בבני האדם ובע"ח אחרים<ref>https://www.futuremedicine.com/doi/full/10.2217/fmb.13.168</ref>:</p> | <p dir="rtl">רעלן אלפא של חיידק הכלורידיום קשור למספר מחלות בבני האדם ובע"ח אחרים<ref>https://www.futuremedicine.com/doi/full/10.2217/fmb.13.168</ref>:</p> | ||
| - | <p dir="rtl"> [https://www.infomed.co.il/diseases/gas-gangrene/ נמק גזי]: זיהום חמור שעלול לסכן חיים, המאופיין בהרס רקמות מהיר וייצור גז ברקמות שנפגעו. המחלה מאופיינת בכאב עז במקום הזיהום, בצקת, שינויים בצבע הרקמה לגוונים של חום, הפרשה מן הפצע, שלפוחיות וגז ברקמה. את הגז ניתן לחוש בלחץ קל על האזור הנגוע. התחושה היא של ספוג | + | <p dir="rtl"> [https://www.infomed.co.il/diseases/gas-gangrene/ נמק גזי]: זיהום חמור שעלול לסכן חיים, המאופיין בהרס רקמות מהיר וייצור גז ברקמות שנפגעו. המחלה מאופיינת בכאב עז במקום הזיהום, בצקת, שינויים בצבע הרקמה לגוונים של חום, הפרשה מן הפצע, שלפוחיות וגז ברקמה. את הגז ניתן לחוש בלחץ קל על האזור הנגוע. התחושה היא של ספוג רך המלא בחללי אוויר. בהמשך מופיע נמק בעיקר של רקמת שריר, חום, סימנים של הלם זיהומי. התמותה מן המחלה גבוהה – 25% במקרים הקשורים לחבלה ומעל 70% במקרים ללא חבלה. </p> |
| - | <p dir="rtl"> [https://www.gov.il/he/departments/general/disease-clostridium-botulinum הרעלת מזון כלוסטרידיאלית]: חיידקים הכלוסטרידיום הם אחד הגורמים המובילים להרעלת מזון ממקור חיידקי ברחבי העולם. בליעת החיידקים יחד עם הרעלנים שלהם, עלולה להוביל לתסמינים כמו התכווצויות בטן ושלשולים, טשטוש ראיה, יובש בפה, | + | <p dir="rtl"> [https://www.gov.il/he/departments/general/disease-clostridium-botulinum הרעלת מזון כלוסטרידיאלית]: חיידקים הכלוסטרידיום הם אחד הגורמים המובילים להרעלת מזון ממקור חיידקי ברחבי העולם. בליעת החיידקים יחד עם הרעלנים שלהם, עלולה להוביל לתסמינים כמו התכווצויות בטן ושלשולים, טשטוש ראיה, יובש בפה, אישונים מקובעים. המחלה חולפת בדרך כלל תוך 24 שעות. חומרת התסמינים קשורה בכמות הרעלן שנאכל. </p> |
<p dir="rtl"> [https://www.farmnet.co.il/%d7%a7%d7%9c%d7%95%d7%a1%d7%98%d7%a8%d7%99%d7%93%d7%99%d7%95%d7%9d-%d7%a4%d7%a8%d7%a4%d7%a8%d7%99%d7%a0%d7%92%d7%a0%d7%a1-%d7%95%d7%a4%d7%a0%d7%95%d7%a7%d7%a1%d7%99%d7%a4%d7%9f דלקת מעיים נמקית]: דלקת מעיים נמקית בבעלי חיים: בבעלי חיים, במיוחד בעופות, זיהומי חיידקי הכלוסטרידיום יכולים להוביל לדלקת מעיים נמקית, מחלת מעיים קשה המאופיינת בדלקת ונמק של רירית המעי. רעלן אלפא, יחד עם רעלנים נוספים המיוצרים על ידי החיידק, תורמים לנזק לרקמות ולהתקדמות המחלה בבעלי חיים שנפגעו.</p> | <p dir="rtl"> [https://www.farmnet.co.il/%d7%a7%d7%9c%d7%95%d7%a1%d7%98%d7%a8%d7%99%d7%93%d7%99%d7%95%d7%9d-%d7%a4%d7%a8%d7%a4%d7%a8%d7%99%d7%a0%d7%92%d7%a0%d7%a1-%d7%95%d7%a4%d7%a0%d7%95%d7%a7%d7%a1%d7%99%d7%a4%d7%9f דלקת מעיים נמקית]: דלקת מעיים נמקית בבעלי חיים: בבעלי חיים, במיוחד בעופות, זיהומי חיידקי הכלוסטרידיום יכולים להוביל לדלקת מעיים נמקית, מחלת מעיים קשה המאופיינת בדלקת ונמק של רירית המעי. רעלן אלפא, יחד עם רעלנים נוספים המיוצרים על ידי החיידק, תורמים לנזק לרקמות ולהתקדמות המחלה בבעלי חיים שנפגעו.</p> | ||
<p dir="rtl"> [https://www.maccabi4u.co.il/new/healthguide/medicalconditions/sepsis/ ספטיסמיה](אלח דם): חיידקים הכלוסטרידיום עלולים להשפיע על מערכות הגוף, הלם ואי ספיקת איברים מרובה. מצבים אלה נגרמים בדרך כלל בעקבות תגובת יצר של מערכת החיסון. תסמיני מצבים אלה הם קצב לב מהיר, נשימה מהירה, צמרמורת, ובמצבים חמורים ירידה בנפח השתן, שינוי חד במצב ההכרה, ירידה בספירת טסיות הדם, קשיי נשימה ושלשולים ובחילות. זיהומים מערכתיים אלה עלולים להיות מסכני חיים ודורשים התערבות רפואית מיידית. אבחון בשלב מוקדם, טרם פגיעה באיברים חיוניים, מאפשר טיפול באנטיביוטיקה בלבד, ללא אשפוז. </p> | <p dir="rtl"> [https://www.maccabi4u.co.il/new/healthguide/medicalconditions/sepsis/ ספטיסמיה](אלח דם): חיידקים הכלוסטרידיום עלולים להשפיע על מערכות הגוף, הלם ואי ספיקת איברים מרובה. מצבים אלה נגרמים בדרך כלל בעקבות תגובת יצר של מערכת החיסון. תסמיני מצבים אלה הם קצב לב מהיר, נשימה מהירה, צמרמורת, ובמצבים חמורים ירידה בנפח השתן, שינוי חד במצב ההכרה, ירידה בספירת טסיות הדם, קשיי נשימה ושלשולים ובחילות. זיהומים מערכתיים אלה עלולים להיות מסכני חיים ודורשים התערבות רפואית מיידית. אבחון בשלב מוקדם, טרם פגיעה באיברים חיוניים, מאפשר טיפול באנטיביוטיקה בלבד, ללא אשפוז. </p> | ||
| Line 108: | Line 108: | ||
| - | + | <div style="text-align: right; direction: rtl; margin-left: 1em;"> | |
<quiz display=simple> | <quiz display=simple> | ||
| Line 138: | Line 138: | ||
- חסימת כניסת גלוקוז לתאים. | - חסימת כניסת גלוקוז לתאים. | ||
+ יצירת נקבוביות בקרום התא. | + יצירת נקבוביות בקרום התא. | ||
| + | |||
| + | {גשו לסצנה המציגה את החלבון כולו. מה מייצג הכדור הירוק בייצוג החלבון?? | ||
| + | |type="()"} | ||
| + | - אזורים הידרופוביים. | ||
| + | - אטומי מים. | ||
| + | + אטומי סידן. | ||
| + | - אזורים הידרופיליים. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | {אלפא טוקסין הוא חלבון ממברנלי. אילו חומצות אמינו תצפו לראות באזור בו החלבון חודר את הממברנה?? | ||
| + | |type="()"} | ||
| + | - לאוצין ואספרגין. | ||
| + | + ולין, לאוצין וטריפטופן. | ||
| + | - אספרגין וגלוטומין. | ||
| + | - כלל חומצות האמינו. | ||
Current revision
| |||||||||||
