R-kappaleet

R-kappaleet  ovat tietyntyyppisten bakteerien syntetisoimien proteiinien liukenemattomia "nauhoja". Yleensä bakteerien sytoplasmassa nämä nauhat ovat tiiviisti rullattuina sylinterimäisiksi rakenteiksi [1] . Aluksi niitä löydettiin kappahiukkasista - Paramecium  -suvun ripsien bakteerien endosymbioneista . Niitä tai niitä koodaavia geenejä löytyy myös tietyntyyppisistä vapaasti elävistä bakteereista; näiden bakteerien R-kappaleiden toimintoja ei tunneta. R-kappaleet voidaan jakaa viiteen eri ryhmään, jotka eroavat toisistaan ​​koon, nauhamorfologian ja R-kappaleiden purkautumismekanismin suhteen [2] .

Morfologia, kokoonpano ja venymä

Neutraalissa pH :ssa tyypin 51 R-kappaleet muistuttavat kierrettyä nauhaa, jonka halkaisija on 500 nm ja korkeus noin 400 nm [1] . Se on koodattu yhdellä operonilla neljästä avoimesta lukukehyksestä [3] [4] . R-kappaleet koostuvat kahdesta pienestä rakenneproteiinista, RebA:sta ja RebB:stä [5] . Kolmas proteiini, RebC, tarvitaan yhdistämään kovalenttisesti kaksi rakenneproteiinia korkean molekyylipainon rakenteeseen, joka näyttää proteiiniforeesin tikkailta [5] .

Alhaisessa pH:ssa R-kappaleet avautuvat keskeltä alkaen muodostaen tyhjän putken, jonka kärjet ovat jopa 20 mikrometriä pitkät [6] .

Toiminnot

R-kehot varmistavat, että muut värepäät tappavat herkät värieläinkannat. Kun kappahiukkaset "tappaja" ripsien päästä "uhri" ripsien kehoon, R-kappaleet avautuvat happaman ympäristön vaikutuksesta sen ruoansulatusvakuolissa muodostaen putken, jonka halkaisija on 165 nm ja pituus 20 μm (tyypille 51). R-kappaleet). Samalla R-kappaleet rikkovat kappa-partikkelin kalvot ja ruoansulatusvakuolia sekoittaen bakteerin sytoplasman (kappa-hiukkaset) ja saalisvärisolut [7] . Ripsieläinten myöhempi kuolema johtuu oletettavasti kappahiukkasten sisältämän toksiinin pääsystä sen sytoplasmaan. Siliaatit eivät kuole kuluttaessaan puhdistettuja R-kappaleita tai E. colia , jotka ilmentävät R-ruumiin proteiineja. Näin ollen R-kappaleet eivät tapa solua, vaan toimivat kuljetusvälineenä muille molekyyleille [3] [8] . R-kappaleita voidaan käyttää muokattavissa olevina laitteina solutekniikan sovelluksissa, koska tyypin 51 R-kappaleet ovat luonnollisia biologisia koneita, jotka muuttuvat kiertetyistä taittumattomiksi pH -muutosten seurauksena . Ne voivat palata taittuneeseen muotoonsa, kun pH :ta nostetaan . Ne voivat toimia myös ankarissa ympäristöissä, kuten korkeissa lämpötiloissa, suolojen ja pesuaineiden läsnäolossa. R-kappaleiden käyttöönottoprosessi on yksinkertainen ja tehokas ratkaisu kalvon repeytymisongelmaan; näin ollen se on lupaava kliininen työkalu eri kalvoosastojen sisällön vapauttamiseen ja tunkeutumiseen toisiinsa [9] .

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 F R Pond, I Gibson, J Lalucat, RL Quackenbush. R-kehoa tuottavat bakteerit. (Englanti)  // Mikrobiologian ja molekyylibiologian arvostelut : päiväkirja. — American Society for Microbiology, 1989. - 1. maaliskuuta ( osa 53 , nro 1 ). - s. 25-67 . — ISSN 0146-0749 . — PMID 2651865 .
  2. ↑ Raymann, Kasie; Bobay, Louis Marie; Doak, Thomas G.; Lynch, Michael; Gribaldo, Simonetta. Reb-homologien genominen tutkimus viittaa R-kappaleiden laajaan esiintymiseen proteobakteereissa  // G3  : Genes, Genomes, Genetics : päiväkirja. - 2013. - 1. maaliskuuta ( osa 3 , nro 3 ) - s. 505-516 . — ISSN 2160-1836 . - doi : 10.1534/g3.112.005231 . — PMID 23450193 .
  3. ↑ 1 2 Kanabrocki, JA; Quackenbush, R.L.; Pond, FR Geneettisten determinanttien organisointi ja ilmentyminen tyypin 51 R kappaleiden synteesiä ja kokoamista varten  //  Journal of Bacteriology : päiväkirja. - 1986. - 1. lokakuuta ( nide 168 , nro 1 ). - s. 40-48 . — ISSN 0021-9193 . — PMID 3759909 .
  4. ↑ Jeblick, Jörn; Kusch, Jürgen. Solunsisäisestä Caedibacter taeniospiralis -loisbakteerista peräisin olevan R-kappaletta koodaavan plasmidin pKAP298 sekvenssi, transkriptioaktiivisuus ja evoluution alkuperä  //  Journal of Molecular Evolution : päiväkirja. - 2005. - 1. helmikuuta ( nide 60 , nro 2 ). - s. 164-173 . — ISSN 0022-2844 . - doi : 10.1007/s00239-004-0002-2 . — PMID 15785846 .
  5. ↑ 1 2 Hereth, D.P.; Pond, F.R.; Dilts, JA; Quackenbush, RL Caedibacter taeniospiralis 47 ja 116 R-kehon synteesin ja kokoonpanon geneettisten determinanttien karakterisointi  //  Journal of Bacteriology : päiväkirja. - 1994. - 1. kesäkuuta ( nide 176 , nro 12 ). - P. 3559-3567 . — ISSN 0021-9193 . — PMID 8206833 .
  6. ↑ Preer, John R.; Hufnagel, Linda A.; Preer, Louise B. Killer paramecian R-kappaleiden rakenne ja käyttäytyminen  //  Journal of Ultrastructure Research : päiväkirja. - 1966. - 1. huhtikuuta ( osa 15 , nro 1 ) . - s. 131-143 . - doi : 10.1016/S0022-5320(66)80100-4 . — PMID 5936490 .
  7. ↑ Mueller, Jo Anne. Elinvoimaisesti värjätty kappa Paramecium aureliassa  //  Journal of Experimental Zoology : päiväkirja. - 1965. - 1. joulukuuta ( nide 160 , nro 3 ). - s. 369-372 . — ISSN 1097-010X . - doi : 10.1002/jez.1401600314 . — PMID 4160786 .
  8. ↑ Schrallhammer, Martina; Galati, Stefano; Altenbuchner, Joseph; Schweikert, Michael; Görtz, Hans-Dieter; Petroni, Giulio. R-kappaleiden roolin jäljittäminen tappajapiirteessä: R-elimiä tuottavan rekombinantti E. colin toksisuuden puuttuminen parameciassa  (englanniksi)  // European Journal of Protistology : Journal. - 2012. - 1. marraskuuta ( nide 48 , nro 4 ). - s. 290-296 . — ISSN 1618-0429 . - doi : 10.1016/j.ejop.2012.01.008 . — PMID 22356923 .
  9. ↑ Jessica K. Polka, Pamela A. Silver. A. Viritettävä proteiinimäntä, joka rikkoo kalvot vapauttaakseen kapseloidun lastin  //  ACS Synthetic Biology : päiväkirja. - 2016. - 15. huhtikuuta ( nide 5 , nro 4 ). - s. 303-311 . - doi : 10.1021/acssynbio.5b00237 . — PMID 26814170 .