Hemolysins (UK الإملائي: haemolysins) بعض البروتينات والدهون التي تسبب تحلل من خلايا الدم الحمراء عن طريق اتلاف على غشاء الخلية . على الرغم من أن النشاط التحللي من بعض hemolysins الميكروبية على خلايا الدم الحمراء قد تكون مهمة لاقتناء المواد الغذائية أو عن التسبب في ظروف معينة مثل فقر الدم ، وكثير المنتجة للحالة دموية مسببات الأمراض لا تسبب تحلل كبيرة من خلايا الدم الحمراء خلال العدوى. على الرغم من hemolysins قادرون على ليز خلايا الدم الحمراء في المختبر، وقدرة hemolysins لاستهداف الخلايا الأخرى، بما في ذلك خلايا الدم البيضاء ، وغالبا ما تمثل آثار hemolysins خلال العدوى.
معظم hemolysins هي بروتينات، ولكن البعض الآخر مثل rhamnolipids هي الدهون biosurfactants . [1]
محتويات [hide]
1 منشأة
2 آلية
2.1 تشكيل مسام
2.2 الأنزيمية
2.3 المكورات العنقودية الذهبية hemolysins
2.3.1-α حالة دموية
2.3.2-β حالة دموية
2.3.3-γ حالة دموية
3 هيكل
4 دور خلال العدوى
4.1 تنظيم التعبير الجيني
5 العلاج
6 تطبيقات
6.1 الطب
6.2 التكنولوجيا الحيوية
(7) انظر أيضا
8 مراجع
9 وصلات خارجية
خصائص [ تحرير ]
العديد من أنواع البكتيريا تنتج hemolysins التي يمكن الكشف عنها في المختبر. ويعتقد الآن أن العديد ذات الصلة سريريا الفطريات تنتج أيضا hemolysins. [2] ويمكن تحديد Hemolysins من خلال قدرتها على ليز خلايا الدم الحمراء في المختبر.
ليست فقط الكريات الحمراء المتضررة من hemolysins، ولكن هناك أيضا بعض الآثار بين خلايا الدم الأخرى، مثل كريات الدم البيضاء (خلايا الدم البيضاء). كولاي حالة دموية من المحتمل السامة للخلايا لحيدات، الخلايا الليمفاوية و الضامة ، مما يؤدي بهم إلى انحلال ذاتي والموت.
التصور من انحلال الدم (UK: انحلال الدم) من خلايا الدم الحمراء في لوحات أجار يسهل تصنيف العقدية .
في الصورة التالية يمكننا أن نرى عملية انحلال الدم من قبل العقدية:
آلية [ تحرير ]
طريقة واحدة حالة دموية كريات الدم الحمراء lyses هو من خلال تشكيل المسام في طبقات ثنائية فوسفورية . [3] [4] hemolysins أخرى ليز كريات الدم الحمراء عن طريق تحليل الماء والدهون الفوسفاتية في طبقة ثنائية.
تشكيل المسام [ تحرير ]
ونظرا لأهمية hemolysins وتشكيل المسام، وهذا جزء تتطلع إلى تعزيز بعض أكثر جوانب العملية. العديد من hemolysins هي السموم المسام تشكيل (PFT) التي هي قادرة أن تتسبب في تحلل من الكريات الحمراء ، الكريات البيضاء و الصفائح الدموية من خلال إنتاج المسام على غشاء هيولي .
ولكن، في الطريقة التي يؤثر هذا النوع من البروتين تنفيذ هذه العملية؟
ويفرز حالة دموية عادة من البكتيريا بطريقة-resoluble المياه. نشر هذه مونومرات إلى الخلايا المستهدفة والتي تعلق عليها ومحددة الاستقبال . بعد هذا يتم بالفعل، فإنها oligomerize خلق على شكل خاتم heptamer المجمعات. [5]
حالة دموية يمكن الفصل بين العديد من أنواع مختلفة من البكتيريا مثل المكورات العنقودية الذهبية، كولاي أو parahemolyticus الضمة بين مسببات الأمراض الأخرى. يمكننا أن نلقي نظرة على بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية إلى دراسة أدق لتشكيل هذه المسام. المكورات العنقودية الذهبية هو الممرض الذي يسبب العديد من الأمراض المعدية مثل الالتهاب الرئوي و تعفن الدم . هذا المجمع على شكل حلقة سنقوم نلقي نظرة على، ويسمى المكورات العنقودية ألفا حالة دموية المسام. في الطبيعة، ما يحدث مع هذه الجراثيم هو أنه في حربها على الموارد، وبكتيريا المكورات العنقودية الذهبية تفرز مونومرات ألفا حالة دموية التي تربط إلى الغشاء الخارجي للخلايا حساسة. على ملزم، ومونومرات oligomerize لتشكيل قناة عبر الغشاء مملوءة بالماء غير المنضبط التي تسهل تخلل من المياه ، الأيونات ، و الجزيئات العضوية الصغيرة . التفريغ السريع للجزيئات الحيوية، مثل ATP ، وتبديد لل غشاء المحتملة و التدرجات الأيونية ، ولا رجعة فيه تورم التناضحي مما يؤدي إلى تمزق جدار الخلية (تحلل)، يمكن أن يسبب موت الخلية المضيفة.
يتكون هذا المسام من سبع مفارز ألفا حالة دموية، والتي تمثل وكيل السامة للخلايا الرئيسية التي يتم تحريرها بواسطة هذا النوع من البكتيريا. وترد هذه الوحدات الصغرى الطريقة التي قد أوضح بالفعل إلى الخلايا المستهدفة وتوسيع طبقة ثنائية المادة الدهنية تشكيل الهياكل المسام. وهذه المسام في الغشاء الخلوي تنتهي في نهاية المطاف يسبب موت الخلايا، لأنه يتيح تبادل الأيونات الأحادي التكافؤ الذي من شأنه أن يتسبب في تفتيت الحمض النووي.
الأنزيمية [ تحرير ]
بعض hemolysins تلف غشاء كرات الدم الحمراء عن طريق الشق والدهون الفوسفاتية في الغشاء.
hemolysins المكورات العنقودية الذهبية [ عدل ]
α-حالة دموية [ تحرير ]
يفرز من قبل المكورات العنقودية الذهبية، هذا السم يسبب موت الخلايا عن طريق الربط مع الغشاء الخارجي، مع oligomerization لاحقة من مونومر السم وقنوات مملوءة بالماء. هذه هي المسؤولة عن الظواهر ناضح، الاستقطاب الخلية وفقدان الجزيئات الحيوية (v.gr. ATP) مما يؤدي إلى زواله. [6]
β-حالة دموية [ تحرير ]
عند التحقيق في كريات الدم الحمراء الأغنام، تم اكتشاف آلية السامة ليكون التحلل من الدهون غشاء محدد، سفينغوميالين، وهو ما يمثل 50٪ من غشاء الخلية. وأعقب ذلك التحلل بواسطة ارتفاعا ملحوظا من الكولين فسفوريل بسبب الإفراج عن الفوسفور العضوية من سفينغوميالين وتسبب في نهاية المطاف تحلل الخلية. [7]
γ-حالة دموية [ تحرير ]
على عكس بيتا حالة دموية، لديها تقارب العالي للphosphocholines مع السلاسل المشبعة قصيرة أسيل، خاصة إذا كان لديهم شكل مخروطي في حين الدهون أسطواني (على سبيل المثال سفينغوميالين) تعيق نشاطها. ويتسبب عملية التحللي، الأكثر شيوعا ينظر في كريات الدم البيضاء، عن طريق تشكيل المسام التي تحدثها على octamer oligomerized التي تنظم في بنية حلقة. بمجرد أن يتم تشكيل prepore، واحد أكثر استقرارا تستتبعه، واسمه β-برميل. في هذا الجزء الأخير، وoctamer يتحد مع فسفاتيديل. [8]
هيكل [ تحرير ]
وحلت هيكل عدة hemolysins بواسطة البلورات بالأشعة السينية في التشكل القابلة للذوبان والمسام تشكيل. على سبيل المثال، α-حالة دموية من المكورات العنقودية الذهبية يشكل هومو heptameric β-برميل في الأغشية البيولوجية. [9] و ضمة الكوليرا حالة الخلايا [10] يشكل أيضا المسام heptameric، ومع ذلك المكورات العنقودية الذهبية γ-حالة دموية [11] تشكل المسام التي هو octomeric .
بفضل أحدث الأبحاث على مجال البنية حالة دموية، ونحن نعرف أن تم تحديد هيكل المكورات العنقودية الذهبية α-حالة دموية المسام إلى 1.9 الحل. الواردة في على شكل فطر heptamer هومو بلازميدة قليلة القسيمات هي قناة المذيبات مملوءة، و 100 ألف في الطول، الذي يمتد على طول سبعة أضعاف محور ويتراوح بين 14 ألف إلى 46 ألف في قطر. وعلاوة على ذلك، فإن هيكل يثبت heptameric الوحيدات رياضيات الكيمياء من α-حالة دموية قليل وحدات ، تبين أن الجلايسين المنطقة الغنية والمذيبات المعرضة ل للذوبان في الماء البروتين يمكن الذاتي التجمع لتشكيل المسام عبر الغشاء من بنية المعرفة، ورؤية ثاقبة مبادئ التفاعل الغشاء و نشاط النقل من β برميل السموم المسام تشكيل. [9]
وقد تم تحديد هيكل heptamer المنظفات solubilized بواسطة الأشعة السينية البلورات إلى 1.9 Å القرار. وheptamer لها شكل فطر مثل ويقيس ما يصل إلى 100 ألف في قطر و 100 ألف في الارتفاع. والتي تمتد على طول جزيء وتتزامن مع محور سبع مرات الجزيئية هي قناة مملوءة بالماء الذي يتراوح قطرها 16-46 Å. A 14 حبلا عكسي التوازي β برميل . على السطح الخارجي للبرميل β هناك حزام مسعور ما يقرب من 30 ألف في العرض الذي يوفر سطح مكملة للجزء غير القطبية من طبقة ثنائية المادة الدهنية. وتتكون واجهات كل من الملح وصلات و روابط هيدروجينية ، وكذلك التفاعلات مسعور ، وهذه الاتصالات توفير الاستقرار الجزيئية لheptamer في SDS الحلول حتى تصل إلى 65 درجة مئوية. [12]
دور خلال العدوى [ تحرير ]
ويعتقد Hemolysins لتكون مسؤولة عن العديد من الأحداث في الخلايا المضيفة. على سبيل المثال، قد يكون الحديد عاملا مقيدا في نمو البكتيريا المسببة للأمراض المختلفة. [13] ومنذ الحديد الحرة قد تولد ضررا الجذور الحرة ، وعادة ما يحتفظ حديد مجانا عند تركيزات منخفضة داخل الجسم. خلايا الدم الحمراء غنية تحتوي على الحديد الهيم . تحلل هذه الخلايا تطلق الهيم في المناطق المحيطة بها، مما يسمح للبكتيريا لتولي حديد مجانا. ولكن ليس فقط يرتبط حالة دموية للبكتيريا في هذا الطريق ولكن في البعض الآخر.
كما ذكر من قبل، حالة دموية هو عامل الفوعة المحتملة التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تضع صحة الإنسان للخطر. وعلى الرغم مما تسبب في بعض شديدة الأمراض ، والكثير من حالات انحلال الدم لا أفترض خطرا على الصحة. ولكن الحقيقة أن hemolysins (التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض أثناء العدوى) وجنبا إلى جنب مع عوامل الفوعة أخرى قد تهدد حياة الإنسان إلى حد أكبر.
النتيجة الرئيسية لانحلال الدم هو الدم الانحلالي وفقر الدم ، شرط أن ينطوي على تدمير كريات الدم الحمراء وإزالتها في وقت لاحق من مجرى الدم ، في وقت سابق مما كان متوقعا في الوضع الطبيعي. كما نخاع العظام لا يمكن أن تجعل كريات الدم الحمراء بسرعة كافية لتلبية احتياجات الجسم، والأكسجين لا تصل إلى أنسجة الجسم بشكل صحيح. ونتيجة لذلك، قد تظهر بعض الأعراض مثل التعب ، ألم ، عدم انتظام ضربات القلب ، وتضخم القلب أو حتى فشل القلب، وغيرها. [14]
اعتمادا على نوع من حالة دموية والكائنات الدقيقة التي ينتجها، مظهر من مظاهر أعراض وأمراض قد تختلف من حالة إلى أخرى:
ألفا حالة دموية من uropathogenic E. القولونية تنتج الالتهابات المعوية اضافية ويمكن أن يسبب التهاب المثانة ، التهاب الحويضة والكلية و تسمم الدم . ألفا حالة دموية من المكورات العنقودية الذهبية يمكن أن يسبب أمراض خطيرة، مثل الالتهاب الرئوي.
Aerolysin من الإيروموناس sobria يصيب الأمعاء، إلا أنه قد يسبب أيضا تسمم الدم و التهاب السحايا .
(كلا hemolysins المذكورة أعلاه هي synthetized بواسطة البكتيريا خارج الخلية، التي تصيب أسطح الأنسجة محددة.)
Listeriolysin من المستوحدة الليستيريا (نوع من البكتيريا داخل الخلايا الاختيارية التي يزدهر داخل الخلايا المضيفة، وذلك أساسا الضامة وحيدات) يتسبب في تدهور phagosomes الأغشية، لكنهم ليسوا خطرا محتملا لالمغذي غشاء الخلية.
وقد أثبتت Hemolysins أن يكون عاملا الضارة لالأجهزة الحيوية في الجسم، من خلال نشاط المكورات العنقودية الذهبية . البكتريا العنقودية الذهبية هي العوامل المسببة للأمراض الخطيرة التي قد تؤدي إلى خلايا الناخر الإصابات المعترف بها عادة من قبل ضخمة استجابة التهابية تؤدي إلى تلف الأنسجة أو حتى تدمير الأنسجة . وهناك مثال واضح على هذا: الالتهاب الرئوي التي تنتجها البكتريا العنقودية الذهبية. [15] وفي هذه الحالة، انها ثبت أن ألفا حالة دموية يشارك في حمل نخرية إصابة رئوية بواسطة استخدام NLRP3 inflammasome ، وهي المسؤولة عن التهابات العمليات و pyroptosis . الالتهاب الرئوي الناجم عن البكتريا العنقودية الذهبية هو مرض شائع في بعض المناطق وهذا هو السبب لماذا كان هناك الكثير من الدراسات في مجال علم المناعة من أجل العثور على بعض farmacs جديدة لعلاج بسهولة أو منع هذا النوع من الالتهاب الرئوي. في هذه اللحظة apiegnin وبيتا cyclodextrin ويعتقد لتخفيف الالتهاب الرئوي البكتريا العنقودية الذهبية في حين أن الأجسام المضادة ويعتقد أن مضادات ألفا hemlysin لتوفير حماية. [16]
تشير النتائج أيضا إلى أن عامل الفوعة الرئيسي لل S. المذهبة ، السم المسام تشكيل α-حالة دموية (HLA)، هو عامل يفرز مسؤولة عن تفعيل بديلا مسار autophagic . لقد ثبت أن هذه الاستجابة autophagic وتحول دون رفع مصطنع مستويات الخلايا من المخيم . [17] يتم بوساطة هذه العملية أيضا بواسطة تبادل العوامل RAPGEF3 و RAP2B .
وثمة نقطة أخرى مثيرة للاهتمام هو أن المعالجة من الكريات البيض مع جرعة من ألفا حالة دموية نجا التي ما يقرب من 80٪ من الخلايا انخفضت قدرة الخلايا على phagocytize البكتيريا والجزيئات والخضوع الكيميائي . سابق لأوانه تفعيل الكريات البيض وتثبيط البلعمة و الكيميائي بواسطة ألفا حالة دموية، إذا كانت تحدث في الجسم الحي، من شأنه أن يعزز كثيرا من البقاء على قيد الحياة ل E. القولونية الهجوم. [18]
بعض hemolysins، مثل listeriolysin O ، للتهرب تسمح للبكتيريا الجهاز المناعي عن طريق الهروب من phagosomes . قد Hemolysins أيضا توسط هروب البكتيريا من الخلايا المضيفة.
تنظيم التعبير الجيني [ تحرير ]
في تنظيم التعبير الجيني من hemolysins (مثل ستربتوليزين S) هو نظام للقمع في وجود الحديد. [19] وهذا يضمن أن يتم إنتاج حالة دموية فقط عند الحاجة. تنظيم إنتاج حالة دموية في البكتريا العنقودية الذهبية (تعبير عن حالة دموية) من الممكن الآن بسبب في المختبر الطفرات التي ترتبط سيرين / ثريونين كيناز و الفوسفاتيز . [20]
العلاج [ تحرير ]
كما يتم إنتاج hemolysins بواسطة الكائنات المسببة للأمراض، والعلاج الرئيسي هو تناول المضادات الحيوية محددة لمسببات المرض التي تسببت في عدوى. وعلاوة على ذلك، قد يتم تحييد بعض hemolysins بفعل المضادة للحالة دموية الأجسام المضادة ، ومنع تأثير أطول وأكثر خطورة من انحلال الدم داخل الجسم.
عندما يتم تدمير خلايا الدم بسرعة كبيرة، من خارج حمض الفوليك و الحديد يمكن إعطاء المكملات الغذائية أو، في حالات الطوارئ، ونقل الدم. في حالات نادرة، و الطحال ويجب أن تلغى لأنها بتصفية الدم ويزيل من الموت مجرى الدم أو الخلايا التالفة، وتفاقم نقص الكريات الحمراء. [21]
التطبيقات [ تحرير ]
الطب [ تحرير ]
في حالة دموية TDH، أو حالة دموية مباشر Thermoestable، يجري الآن درس في مجال الأورام . وقال انه الآن أن بالحرارة المباشرة حالة دموية (TDH)، التي تنتجها الضمة نظيرة الحالة للدم ، وينظم تكاثر الخلايا في سرطان القولون الخلايا. TDH يدفع CA2 + تدفق من بيئة خارج الخلية مصحوبة بروتين كيناز C الفسفرة. تنشيط بروتين كيناز C يحول دون التيروزين كيناز النشاط من عامل نمو البشرة مستقبلات (EGFR)، وهدف عقلاني من العلاج المضاد لسرطان القولون والمستقيم. [22]
التكنولوجيا الحيوية [ تحرير ]
وقد استخدمت α-حالة دموية لإجراء ثقب النانو تسلسل الحمض النووي.
انظر أيضا
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق
ملحوظة: يمكن لأعضاء المدونة فقط إرسال تعليق.