시가독소

Shiga toxin
S. 이질균의 시가독소(Stx) 리본도.PDB부터 : 1R4Q
시가독소β서브유닛
식별자
기호.SLT_베타
팜PF02258
인터프로IPR003189
SCOP22bos/SCOPe/SUPFAM
TCDB1. C.54
시가유사독소 서브유닛
식별자
기호.시가라이크_독신_서브유닛_a
인터프로IPR016331
SCOP21r4q / SCOPe / SUPFAM

시가 독소는 람도이드 [1]예방 세포의 게놈의 일부로 간주되는 유전자에 의해 발현되는 두 개의 주요 그룹 Stx1과 Stx2와 관련된 독소 군이다.이 독소는 시겔라 [2]이질균에 의한 이질균의 기원을 최초로 기술한 시가 기요시의 이름을 딴 것이다.시가독소(SLT)는 대장균에 의해 [3]생산되는 유사하거나 동일한 독소를 가리키는 역사적 용어이다.시가 독소의 가장 일반적인 공급원은 S. 이질균과 혈청형 O157:H7, O104를 포함하는 대장균(SEC)의 일부 혈청형이다.H4.[4][5]

명명법

미생물학자들은 시가 독소를 묘사하고 둘 이상의 독특한 형태를 구별하기 위해 많은 용어를 사용한다.이 용어들 중 상당수는 서로 바꿔서 사용된다.

  1. 시가독소 1형 및 2형(Stx-1 및 2)은 일부 대장균주에 의해 생성되는 시가독소이다.Stx-1은 Shigella spp의 Stx와 동일합니다.또는 단 하나의 [6]아미노산만 다를 수 있습니다.Stx-2는 Stx-1과 56% 시퀀스 동일성을 공유합니다.
  2. Stx의 옛 명칭인 Cytoxins는 넓은 의미로 사용됩니다.
  3. Verocytoxins/Verotoxins(Stx에서는 거의 사용되지 않는 용어)는 [7][8][9]Stx에 대한 Vero 세포의 과민성에서 유래했습니다.
  4. 시가유사독소라는 용어는 시가유사독소와 시가유사독소가 [10]동일하다는 인식이 생기기 전에 생겨난 또 다른 오래된 용어이다.

역사

이 독소는 [2]1897년 S. 이질균을 발견한 시가 기요시의 이름을 따서 붙여졌다.1977년, 온타리오 오타와에 있는 연구원들은 시겔라 이질균에 의해 보통 생성되는 시가 독소를 [11]대장균 계열에서 발견했습니다.대장균 버전의 독소는 배양 중인 베로 세포(아프리카 녹색 원숭이 신장 세포)를 죽이는 능력 때문에 "베로톡신"이라는 이름이 붙여졌다.얼마 지나지 않아 베로톡신은 시가독소와 유사하기 때문에 시가독소라고 불리게 되었다.

몇몇 연구자들에 의해 시가 유사 독소를 코드하는 유전자는 [12]H-19B나 933W와 같은 독소를 변환하는 람도이드 박테리오파지에서 유래한다는 주장이 제기되어 왔다.대장균의 다양성에 대한 계통학 연구는 시겔라 자체가 대장균의 아속이기 때문에 시가 독소가 대장균의 특정 변종으로 변환되는 것이 비교적 쉬웠을 수 있다는 것을 시사한다; 사실, 전통적으로 대장균으로 여겨졌던 몇몇 변종들은 사실 이 계통에 속한다.일반적인 대장균보다 시겔라 이질균과 가까운 친척이기 때문에, 이러한 변종에서 S. 이질균과 유사한 독소가 생성되는 것은 전혀 이상한 일이 아니다.미생물학이 발전함에 따라 명명법의 역사적 변화는 점점 더 이 모든 분자들을 "다른 독소"[13]: 2–3 가 아닌 "같은 독소의 버전"으로 인식하는 데 자리를 내주고 있다.

전송

독소는 세포에 부착하고 세포 안으로 들어가기 위해 세포 표면에 매우 특정한 수용체를 필요로 한다; 소, 돼지, 사슴과 같은 수용체를 가지고 있지 않은 종들은 해로운 영향 없이 독소 유발 박테리아를 가지고 있을 수 있으며,[14] 이러한 수용체가 사람에게 퍼질 수 있다.

임상적 의의

시가독소 섭취의 증상으로는 복통이나 묽은 설사를 들 수 있습니다.생명을 위협하는 심각한 사례는 출혈성 대장염(HC)[15]으로 특징지어진다.

그 독소는 용혈성 요독증후군과 관련이 있다.반면 시겔라종은 이질의 원인인 시겔라 엔테로톡신을 발생시킬 수도 있다.

이 독소는 소화관, 신장, 폐와 같은 작은 혈관에는 효과가 있지만 동맥이나 주요 정맥과 같은 큰 혈관에는 효과가 없습니다.독소의 특정 표적은 사구체의 혈관 내피인 것으로 보인다.이것이 신장의 기능을 좌우하는 필터 구조입니다.이러한 구조를 파괴하는 것은 신부전을 초래하고 종종 치명적이고 자주 쇠약해지는 용혈성 요독증후군의 발병으로 이어진다.시가 독소에 의한 식중독은 폐나 신경계에도 영향을 주는 경우가 많습니다.

구조 및 메커니즘

대장균 O157:H7의 SLT2.A 서브유닛은 빨간색(위)으로 표시되고 B 서브유닛은 펜타머를 형성하며 파란색(아래)으로 표시됩니다.PDB부터 : 1R4P

메커니즘

독소의 B 서브유닛은 글리콜리피드글로보트리아실세라미드(Gb3)로 알려진 세포막의 구성요소에 결합합니다.서브유닛 B와 Gb3의 결합은 좁은 관상막 침투를 유도하여 세균이 세포에 흡수하기 위한 내막세관의 형성을 촉진한다.이 튜브들은 숙주 [16]세포로의 흡수에 필수적이다.시가독소(비포자형성독소)는 골지네트워크와 소포체(ER)를 통해 세포로 전달된다.골지 독소가 응급실로 밀수됐지시가 독소는 악명 높은 식물 독소 [17][18]리신과 유사한 메커니즘에 의해 표적 세포 내의 단백질 합성을 억제하는 작용을 한다.페이로드(A 서브유닛)는 매크로피노솜을 [19]통해 세포에 들어간 후 리보솜의 60S 서브유닛의 28S RNA에서 특정 아데닌핵산가수분해효소를 분해하여 단백질 [20]합성을 정지한다.주로 혈관 내피인 혈관 내벽에 작용하기 때문에 결국 혈관 내벽의 파괴와 출혈이 발생합니다.[clarification needed]첫 번째 반응은 보통 피비린내 나는 설사이다.시가의 독소는 오염된 음식이나 물과 함께 섭취되는 경우가 많기 때문입니다.

세균 시가독소는 시가독소의 수용체를 발현시키기 때문에 위암의 표적 치료에 사용할 수 있다.이를 위해 비특이적 화학요법제를 B-서브유닛에 결합시켜 특이성을 만든다.이런 식으로 [21]종양 세포만 파괴되고 건강한 세포는 파괴되지 않는다.

구조.

이 독소는 A(mol. wt. 32000Da)와 B(mol. wt. 7700Da)라는 2개의 서브유닛을 가지고 있으며 AB형5 독소 중 하나이다.B 서브유닛은 숙주세포의 특정 당지질, 특히 글로보트리아오실세라미드(Gb3)[22][23]와 결합하는 펜타머이다.이어서 A 서브유닛을 내부화하고 두 부분으로 나눕니다.그리고 나서 A1 성분은 단백질 합성을 방해하면서 리보솜에 결합한다.Stx-2는 Stx-1보다 약 400배(마우스에서 LD로50 정량됨) 독성이 높은 것으로 확인되었습니다.

Gb3는 알려지지 않은 이유로 신장 상피 조직에 다량 존재하며, 시가 독소의 신장 독성이 원인일 수 있다.Gb3는 중추신경계 뉴런과 내피에서도 발견되는데, 이는 신경독성을 [24]유발할 수 있다.Stx-2는 또한 수용체 GB3의 발현을 증가시키고 신경 기능 [25]장애를 일으키는 것으로 알려져 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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