| Περίληψη |
Το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα, που αποτελείται κυρίως από πεπτιδογλυκάνη, παίζει καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση της σταθερότητας και ζωτικότητας των βακτηριακών κυττάρων. Διάφορα είδη τροποποιήσεων της πεπτιδογλυκάνης, όπως η απακετυλίωση της Ν-ακετυλογλυκοζαμίνης (GlcNAc), παίζουν σημαντικό ρόλο σε ποικίλες βακτηριακές βιολογικές διαδικασίες, όπως η βακτηριακή αύξηση, η κυτταρική διαίρεση και ο κυτταρικός θάνατος. Επιπρόσθετα, μερικοί μικροοργανισμοί χρησιμοποιούν την τροποποίηση της πεπτιδογλυκάνης τους, ως μέσο αντίδρασης ενάντια στην δράση της λυσοζύμης του ξενιστή, γεγονός που υποδεικνύει ένα πιθανό βιολογικό ρόλο των απακετυλασών της πεπτιδογλυκάνης στην προστασία των βακτηρίων ενάντια στους μηχανισμούς άμυνας του ξενιστή.
Η απακετυλάση της πεπτιδογλυκάνης BC1960 από το Bacillus cereus είναι ένα ένζυμο που παρουσιάζει 94% αμινοξική ταυτότητα προς μια απακετυλάση πολυσακχαριτών του Bacillus anthracis. Δομικές μελέτες της BC1960 έχουν αρχίσει, με σκοπό όχι μόνο τη διαλεύκανση της δομικής βάσης της απακετυλίωσης της Ν-ακετυλογλυκοζαμίνης της πεπτιδογλυκάνης, αλλά επίσης επειδή μπορεί να οδηγήσουν σε σχεδιασμό φαρμάκου, το οποίο πιθανώς να είναι κατάλληλο και για το ομόλογο ένζυμο του B. anthracis.
Κρύσταλλοι της BC1960 επιτεύχθηκαν με τη μέθοδο της διάχυσης ατμών και την τεχνική της κρεμαστής σταγόνας και κατόπιν ένα πλήρες σύνολο δεδομένων συλλέχθηκε στους 100Κ και σε διακριτικότητα 2.38 Å, χρησιμοποιώντας ακτινοβολία πηγής σύγχροτρον. Η επεξεργασία των δεδομένων αποκάλυψε ότι οι κρύσταλλοι ανήκουν στο τετραγωνική χωρο-ομάδα συμμετρίας P41212, με παραμέτρους της στοιχειώδους κυψελίδας a = b = 92.7 Å, c = 242.9 Å και ότι περιέχουν 4 μονομερή στην ασύμμετρη μονάδα.
Η δομή της BC1960 λύθηκε με τη μέθοδο της Μοριακής Αντικατάστασης και με τη χρήση ενός μοντέλου έρευνας 27% αμινοξικής ταυτότητας. Βελτιστοποίηση της δομής οδήγησε σε ένα μοντέλο της BC1960 με Rfactor 18% και αποκάλυψε ένα δομικά συντηρημένο ενεργό κέντρο ύστερα από σύγκριση με άλλες απακετυλάσες πολυσακχαριτών. Η BC1960 είναι μια σφαιρική πρωτεΐνη, η οποία υιοθετεί μια αναδίπλωση α/β barrel, με το ενεργό κέντρο να βρίσκεται κρυμμένο σε ένα «αυλάκι» που σχηματίζεται στην επιφάνεια της πρωτεΐνης. Στις συνθήκες στις οποίες κρυστάλλωσε η BC1960, στο ενεργό κέντρο βρίσκεται ένα μόριο οξικού οξέως, το οποίο σχηματίζει αλληλεπιδράσεις με την πολύ συντηρημένη, μεταξύ των μελών της οικογένειας CE4, Τριάδα-Πρόσδεσης-Ψευδαργύρου His128-His132-Asp77, καθώς επίσης και με άλλα συντηρημένα αμινοξικά κατάλοιπα.
|
Δομική μελέτη της απακετυλάσης της πεπτιδογλυκάνης BC1960 του Bacillus cereus
