Choleratoxín: Rozdiel medzi revíziami

Odobraných 51 bajtov ,  pred 1 rokom
chýba zhrnutie úprav
(+ kat.)
Bez shrnutí editace
[[Súbor:ADP-ribozylácia G-proteínu.gif|náhľad|293x293bod|ADP-ribozylácia G-proteínu]]
'''Choleratoxín''' je 87 kDa [[proteín]]<ref>{{Citácia knihy|edícia=5th ed|titul=Molecular biology of the cell|url=https://www.worldcat.org/oclc/82473851|vydavateľ=Garland Science|rok=2008|miesto=New York|isbn=978-0-8153-4105-5}}</ref> produkovaný baktériou [[Vibrio cholerae]], ktorá je extracelulárnym [[Patogén|patogénom]]. Skladá sa z podjednotiek A a B: '''A podjednotka''', ktorá má enzymatickú aktivitu; '''B podjednotka''' sa viaže na receptor na cytoplazmatickej membráne. Pomer podjednotiek je AB5. Päť B podjednotiek vytvára pentamérny kruh, ktorý obklopuje jednu A podjednotku, ktorá je umiestnená v centre kruhu. Ešte v intestinálnom trakte sú A podjednotky rozštiepené na A1 a A2 reťazce, pričom ale zostávajú kovalentne prepojené jednou disulfidovou väzbou, až kým nedosiahnu endoplazmatické retikulum.<ref>{{Citácia knihy|edícia=1. české vyd|titul=Barevný atlas biochemie|url=https://www.worldcat.org/oclc/794207749|vydavateľ=Grada|rok=2012|miesto=Praha|isbn=978-80-247-2977-0|meno=Jan|priezvisko=Koolman}}</ref>
 
Po väzbe na '''lipidový receptor''' (gangliozid GM1) dôjde ku [[Endocytóza|endocytóze]] komplexu choleratoxín-receptor, čím sa tento proteín ocitne v endocytotickej vezikule, ktorá splynie s endozómom, ktorý splynie s membránou Golgiho aparátu a z lumena GA sa choleratoxín dostane retrográdne do endoplazmatického retikula. Tam dochádza pomocou PDI (''protein disulfide isomerase'') ku:
*redukcii disulfidovej väzby medzi A1 a A2 reťazcom (PDI ako oxidoreduktáza)
 
*uvoľnenie A1 reťazca z holotoxínu
• redukcii disulfidovej väzby medzi A1 a A2 reťazcom (PDI ako oxidoreduktáza)
*„rozbalenie“ do nezloženej konformácie (PDI ako chaperón)
 
• uvoľnenie A1 reťazca z holotoxínu
 
• „rozbalenie“ do nezloženej konformácie (PDI ako chaperón)
 
V membráne ER sa nachádzajú proteín-translokačné kanály (napr. SEC61), ktoré umožnia presun reťazca A1 lumena ER do cytoplazmy v nezbalenom stave. Po dosiahnutí cytozolu, A1 reťazec podľahne foldingu na zabránenie okamžitej degradácie v proteazóme.<ref>{{Citácia knihy|edícia=Global edition|titul=Voet's principles of biochemistry|url=https://www.worldcat.org/oclc/1032152158|rok=2016|miesto=Hoboken, New Jersey|isbn=978-1-119-45166-2|meno=Donald|priezvisko=Voet}}</ref>
 
Podjednotka A cestuje k cytoplazmatickej membráne, kde enzymaticky pôsobí na α-podjednotku stimulačného [[G-proteín|G proteínu]] (G<sub>S</sub>), ktorú kovalentne a ireverzibilne modifikuje '''ADP-ribozyláciou''' [[Arginín|arginínového]] zvyšku α-podjednotky. Ide o prenos ADP-ribózovej časti z [[Nikotínamidadeníndinukleotid|NAD<sup>+</sup>]] za uvoľnenia [[Nikotínamid|nikotínamidu]]. ADP-ribozyláciou mechanizmom S<sub>N</sub>1 vzniká [[Glykozidová väzba|''N''-glykozidová väzba]].
 
Dôsledkom tejto kovalentnej modifikácie G-proteínu sa zablokuje GTPázová autokatalytická aktivita G proteínu a tým pádom sa G-proteín nemôže vrátiť do neaktívneho stavu. Aktívny G-proteín potom aktivuje [[Adenylátcykláza|adenylátcyklázu]], ktorá začne produkovať cAMP, ktorý alostericky aktivuje '''cAMP-dependentnú proteinkinázu A''' (PKA), ktorá fosforyluje [[Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator|'''CFTR''']] (''cystic fibrosis transmembrane conductance regulator''), čo je chloridový transportér, ktorý pumpuje chloridové anióny z cytozolu do extracelulárneho priestoru po aktivácii kovalentnou modifikáciou – fosforyláciou vykonanou proteínkinázou A (PKA). Na jeho aktivitu je potrebná ešte väzba ATP na nukleotidovú podjednotku. Spolu so chloridovými, sodnými, draselnými a hydrogenuhličitanovými aniónmi prechádza do lumena čreva voda, čo spôsobí prudké ťažké hnačky vedúce v priebehu niekoľkých hodín na smrť.<ref>{{Citácia knihy|edícia=Sixth edition|titul=Molecular biology of the cell|url=https://www.worldcat.org/oclc/887605755|rok=2015|miesto=New York, NY|isbn=978-0-8153-4432-2|meno=Bruce|priezvisko=Alberts}}</ref>
 
Každý proteín v organizme má svoj polčas existencie, podobne aj GS proteíny a aj choleratoxín. Po eradikácii baktérie ''V. cholerae'' pôsobením antibiotík, nedochádza ku zaťažovaniu organizmu novými molekulami choleratoxínu. Po uplynutí určitého času dochádza ku degradácii choleratoxínu, čo spôsobí, že G-proteíny prestanú byť ADP-ribozylované, postupom času sa degradujú aj takto poškodené G-proteíny a sú nahradené novo nasyntetizovanými G-proteínmi (proteosyntéza G proteínov). Týmto mechanizmom sa človek vylieči z [[Cholera|cholery]].<ref>{{Citácia knihy|edícia=Vyd. v ČR 4., V H & H 3|titul=Harperova biochemie|url=https://www.worldcat.org/oclc/42029899|vydavateľ=H & H|rok=2002|miesto=Praha|isbn=80-7319-013-3}}</ref>