A kemotaxis során megfigyelhető eltérő

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A kemotaxis során megfigyelhető eltérő"

Andrea Budainé
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A kemotaxis során megfigyelhető eltérő mozgási formák értelmezése

2 A baktérium ostor nm monotrich 5{ lopotrich peritrich Felépítő protein: flagellin (53.000) pentahelikális felépítés gyors regeneráció (3-6 perc)

3 A baktérium ostor bazális testének ostor szerkezete 22.5 nm hook rotor stator L P S M 27 nm

4 A baktérium ostor rotáci ciójának iránya és s a mozgás-típusok közötti összefüggés CCW tumbling CW

5 R M Berry: Torque and switching in the bacterial flagellar motor. An electrostatic model. Biophys J April; 64(4):

6 Grádiens Grádiens Egyenes szakaszok hossza Tumbling szám Egyenes szakaszok hossza Tumbling szám

8 E. COLI

9 E. COLI

10 A bakteriális kemotaxis és s adaptáci ció A sejtek mozgására nem csupán a koncentráci ció-grádiens változása hat! Az adaptáci ciós mechanizmusok megléte e sejtek primitív memóri riájának létélrelre utal.

11 cukrok dipeptidek aminosavak periplazmikus kötő/szállító molekulák kemotaxis receptporok intracellulláris ris szignalizáci ciós út

12 Bakteriális cheotaxis receptorok kimutatása osztódási si gyűrű receptor

13 Aszpartát receptor ligandkötő-hely coiled-coil domain metiláci ciós helyek szignáltov ltovábbító rész

14 Asp receptor részeir ligandkötő hely O O C C O O metiláci ciós hely 8 db szignál l tovább bbító rész alap-aktivit aktivitásban

15 Asp kemotaxis receptor metiláci ciója O O C C O O metiltranszferáz O O C C O O O O CH 3 metilészter szteráz C C O O CH 3

16 Repellens molekula CheW, CheB-P 200 ms CheA CheA-P CheA-P + CheY Mg 2+ CheY-P + CheZ Mg 2+ Mg CheY-P+ CheA CW rotáci ció tumbling CheY + P i

17 Attraktáns molekula CheA aktivitás CheY-P mennyiség H + vándorlási iránya az ostor motor régir giójában megfordul CCW rotáci ció úsz szás

18 dipeptidek galaktóz ribóz Leu,, Ser Ni 2+, Asp T ap T rg T sr T ar CheR CheB-P CheA CheW CheB CheA-P CheY CheZ MOTOR CheY-P

19 Maltóz Ribóz D-Gal Ser Asp MalE RbsB MglB Tsr Tar Trg -m CheB +P CheA CheW +P MotA =MotB CheY -P CheZ FliG FliM FliN Dipeptid DppA Gázok Tap Aer +m CheR m = metiláci ció P = foszforiláci ció

20 Repellens molekulák CH 3 CheB-P CheA CheY-P CheB Che A-P CheY CheA Receptor Effektor

21 L P- NH 3 CheD H 2 O Methanol CheB H 2 O Pi Sink P- CheW CheV -P CheY Motor app CheA -CH 3 -P CheY CheC CheX FliY CheZ Homocyst CheR ATP SAM ADP Pi

22 A CheY szerkezete

23 A ChA - ChY komplex

24 FlgK - FlgD- Baktérium legfontosabb flagelláris proteinjei a hook régió hosszát t szabályozza sszekötő pálca FlgB,, C, G - összek FliF - M-gyűrű Mot A - Transzmembrán proton-csatorna Mot B - Kapcsoló fehérje CheY-CheZ CheZ kapcsolat Fli G - Fli M- Fli N-

25 Flagelláris proteinek Több operonon elhelyezkedő,, 30-nál l több t géng határozza meg Szintézis zisét, illetve expresszióját a Sigma 28 faktor szabályozza Hook asszociált protein (HAP)) : - a flagellin molekulák nukleáci ciós helyét t adja - növeli a mechanikai ellenáll llóképességet Fő fajtái: Fli, Flg, Flh

26 A bakteriális kemotaxis proteinek jellemzése CheA - hisztidin autokináz P1-22 aminosav, nem gátlódó régió P2-25 aminosav, a CheY interakcióban vesz résztr CheAL (long) - His48 autofoszforilálódik dik,, mely része a CheY és CheB aktiválódási folyamatának CheAL működése ph-függ ggő.. Optimális ph ha a citopl. ph 7.6 alá csökken a Tar és Trg receptorok tovább bbítanak szignált ChAS (short) - kináz aktivitással rendelkező,, de NEM autofoszforilálódó alegység - aminoterminálisan 97 as.. szekvencia hiányzik

27 A bakteriális kemotaxis proteinek jellemzése CheA hyper kináz - pontmutáci ció a Pro337-nél, melynek következménye a foszforiláci ció sebességének növekedése A CheA a CheV foszforiláci cióját is irányitja CheN - Bacillis substilisban ban találhat lható és s homológ E. coli CheA-jával

28 A bakteriális kemotaxis proteinek jellemzése CheY as.-ból áll, foszforiláci cióját a konformáci ció megváltoz ltozása követi számos pozíci cióban lévől as.. helyzete változik, v pl.: 17, 21, 23, 39, 60, 63, 64, 66, 67, 68, 69, 85, 86, 87, 88, 94, 107, 109, 112, 113, 114, 121 A Mg 2+ jelenléte a CheY aktiválódásához elengedhetetlen Mg 2+ hatására a Lys109 - Asp 57 közötti sókötés felszakad, ez lehetővé teszi a molekula foszforiláci cióját

29 Metil-Accepting Chemotaxis proteinek (MCP-k)) jellemzése MCP1 - Tsr,, MCP2 - Tar, MCP3 - Trg,, MCP4 - Tap H1-97 kd pi 5.1; H2-86 kd pi 5.1; H3-76 kd pi 5.3 DcrA - Hem tartalmú,, 668 as.-ból álló,, 2 hidrofób szekvenciát t tartalmazó oxigén n szenzor, mely a redox-potenci potenciál változásaira reagál (Desulfovibrio vulgaris) Tlpc - 30% homológi giát mutat az E.coli MCP-jével vel; defgektusa esetén n elmarad a pathológi giás kemotaxis

30 Metil-Accepting Chemotaxis proteinek (MCP-k)) jellemzése A metiláci ció táplálékmolekula-függő folyamat (pl. E.coli) Éheztetés s hatására egy 43kD-os, membrán-asszoci asszociált protein metiláci ciója figyelhető meg; - táplálék k molekulák k jelenlétében a metiláci ció leáll ll A metiláci ciós rendszer és s a kemotaxis aktiváci ciója közötti kapcsolat a kemotaxis receptorok, illetve szignalizáci ciós folyamat alapvető evolúci ciós s hátterh tterérere utal

31 Metil-Accepting Chemotaxis proteinek (MCP-k)) jellemzése MCP-k demetilálódása Attraktáns MCP-CH CH 3 -CH 3 gyors CARRIER-CH CH 3 CARRIER-CH CH 3 lassú Metanol + CARRIER A nem metilált lt intermedier tumblingot idéz z elő, majd kialakul az ADAPTÁCI CIÓ

32 MCP-fluoreszcencia kimutatása eltérő fenotípus pusú sejtekben

33 Adaptáci ció - Tumbling

34 A sejtek elhelyezkedése optimális koncentráci ciót Jelentő gyűrűkben - adaptáci ció Ser gyűrű Asp gyűrű

35 Methyláci ció Szénhidr nhidrát t típust pusú ligandok hatása

36 Methyláci ció - időfügg ggés

37 Kemotaxis - Evolúci ció Metil-transzfer transzferázokzok CheR Homológia gia: E.coli metil-transzfer transzferázaza metilálja lja a Bac. subst. MCP-jét Eltérés: Bac. subst. CheRB E.coli CheRE Adaptáci ció repellensekhez Adaptáci ció attraktánsokhoz

38 Homológia gia: Kemotaxis - Evolúci ció Metil-észter szterázokzok CheB Bac.subst.. MCP E.coli CheB + ATTRAKTÁNS DEMETILÁCI CIÓ Bac.subst. CheB E.coli MCP + ATTRAKTÁNS DEMETILÁCI CIÓ A reakciók k sebességét t az MCP határozza meg

39 Kemotaxis - Evolúci ció Metil-transzfer transzferázokzok CheR Homológia gia: E.coli metil-transzfer transzferázaza metilálja lja a Bac. subst. MCP-jét Eltérés: Bac. subst. CheRB E.coli CheRE Adaptáci ció repellensekhez Adaptáci ció attraktánsokhoz

40 Methanol-képz pződés dinamizmusa és a ligandspecifitás C. gelida E. coli B. subst.

41 Kemotaxis - Evolúci ció Bac.subst. CheY E.coli CheA Bac.subst. CheY-P E.coli CheZ CheY-P CheY Bac.subst.. pozitív kemotaxis a esetén - CheY-P E.coli pozitív kemotaxisa esetén - Chey-P Bac.subst. és s E. coli CheW 28.6% homológia Bac. subst. CheB és E.coli CheY 36% homológia Bac. subst. és s E. coli - M gyűrű és s pálcap

42 Ca 2+ hatása baktériumok kemotaxisára Kimutatható egy 38kD-os Ca 2+ -kötő fehérje Ca 2+ csatorna gáltók (pl. verapamil,, LaCl 3 ) a kemotaxis zavarát t okozzák

43 N P1 P2 P3 P4 P5 H Che A (kb. 650 AS) Foszforiláció RR-bdg. Dimer Katalít. CheW rec bdg. C Che Y (kb. 120 AS) N DD D T/S K C Mg 2+ bdg. Foszforiláció Katalít.

44 Sigma faktor Che? Sigma28 Bas.test CheW CheY CheB A Sigma28 faktort kódolk doló gén n egy 26 kb-os operon része A flagellin,, a hook-asszociált protein (HAP) és egyes motor proteinek szintézis zisét t szabályoz lyozó régió Hiánya: paralizált lt flagellum; ; MCP hiány

45 Bakteriális chemotaxis mérése m 3-csatorn3 csatornás rendszerben

Hasonló dokumentumok

A kemotaxis biológiai és. klinikai jelentősége. Kőhidai László

A kemotaxis biológiai és. klinikai jelentősége. Kőhidai László A kemotaxis biológiai és klinikai jelentősége Kőhidai László Budapest - 2008 Tartalom 1. Bevezetés 2. A kemotaxis biológiai jelentősége 3. Alapfogalmak 3.1 3.1.1 Migráció 3.1.2 Kemokinezis 3.1.3 Ortokinezis