מחקרים

פקטור וירולנטיות במיקובקטריום טוברקולוזיס הינו הידרולאז המפרק טבעות כולסטרול

ממצאי המחקר שופכים אור חדש על מנגנון ההידרוליזה של הפקטור IpdAB ומרחיבים את הידע בנוגע לוירולנטיות של מיקובקטריום טוברקולוזיס

15.08.2018, 17:54
כולסטרול (צילום: אילוסטרציה)
כולסטרול (צילום: אילוסטרציה)

מיקובקטריום טוברקולוזיס (Mtb) משתמש בכולסטרול מהמאכסן במהלך זיהום. שוער כי הפקטור IpdAB המצוי בכל החיידקים מפרקי הכולסטרול והקשור בפתוגניות קשור בהידרוליזה של הטבעת הסטרואידית האחרונה. אנליזה פילוגנטית הדגימה כי אורתולוגים של IpdAB יוצרים קבוצה משותפת של טרנספרזות CoAי(clade of transferase-COT).

החוקרים מצאו כי בשילוב עם טיולאז, IpdAB הפך את הקטבוליט של כולסטרול, (R)-2-(2-carboxyethyl)י-3-methyl-6-oxocyclohex-1-ene-1-carboxyl-CoAי(COCHEA-CoA) ו-CoASH ל-4-methyl-5-oxo-octanedioyl-CoAי(MOODA-CoA) ו-acetyl-COA עם ספציפיות גבוהה (kcat/Km = 5.8 ± 0.8 × 10^4 M^−1⋅s^−1). המבנה של MOODA-CoA היה עקבי עם הידרוליזה של COCHEA-CoA על ידי IpdAB ל- β-keto-thioester, סובסטרט של טיולאז. לעומת טרנספרזות אחרות אשר אופיינו בעבר, IpdAB לא הדגים פעילות על טרנספרזות CoA קטנות. יתרה מכך, ל-IpdAB אין את שייר הגלוטמאט הקטליטי אשר שמור ביחידת הבטא של CoTs שאופיינו בעבר ותוצר ביניים של גלוטמיל CoA לא נלכד בזמן ההמרה. לעומת זאת, Glu105A, השמור בתת יחידה אלפא של IpdAB היה הכרחי לקטליזה. המבנה הקריסטלי של קומפלקס IpdAB-COCHEA-CoA, בגודל של 1.4 אנגסטרום הדגים כי Glu105A ממוקם כך שהוא פועל כבסיס קטליטי. בעת טיטרציה עם COCHEA-CoA, וריאנט E105AA צבר זנים צהובים הטיפוסיים לאנלוטים מסוג בטא-קטו. בנוכחות D2O,יIpdAB ביצע קטליזה לדיוטרציה של COCHEA-CoA הסמוכה לאתר ההידרוקסילציה בקצבים התואמים עם Kcat.

על בסיס ממצאים אלו ווריאנטים נוספים של IpdAB החוקרים מציעים מנגנון עבור הידרוליזה מתווכת IpdAB של COCHEA-CoA. המחקר מרחיב את הטווח של התגובות הידועות העוברות קטליזה על ידי משפחת CoT ושופך אור חשוב על הפתוגנזה של מיקובקטריום טוברקולוזיס.

מקור: 

Crowe, A.M. et al. (2018) PNAS. 115(15), E3387

נושאים קשורים:  מחקרים,  שחפת,  מיקובקטריום טוברקולוזוס,  IpdAB,  וירולנטיות,  הידרוליזה
תגובות