40 kDa Alpha Hemolysin Vi khuẩn Toxin E.Coli Lysates Protein miễn phí tế bào

Công ty chúng tôi cung cấp Alpha hemolysin, độc tố vi khuẩn, protein không có tế bào được phân lập bởi nanodiscs, dựa trên lysates E.coli để biểu hiện không có tế bào. Protein CELL-MIỄN PHÍ đã đượcChức năng xác minh.

Giới thiệu

Trong cuộc chiến giành tài nguyên, vi khuẩn Staphylococcus aureustiết ra các monome alpha-hemolysin liên kết với màng ngoài của các tế bào nhạy cảm.Sau khi liên kết, các monome oligome hóa để tạo thành một kênh xuyên màng chứa đầy nước tạo điều kiện cho sự thẩm thấu không kiểm soát được của nước, các ion và các phân tử hữu cơ nhỏ.Sự phóng thích nhanh chóng của các phân tử quan trọng, chẳng hạn như ATP, làm tiêu tan điện thế màng và độ dốc ion và sưng thẩm thấu không thể đảo ngược dẫn đến vỡ thành tế bào (ly giải), có thể gây chết tế bào chủ.Đặc tính hình thành lỗ chân lông này đã được xác định là một cơ chế chính mà độc tố protein có thể phá hủy tế bào.Tên alpha-hemolysin bắt nguồn từ những quan sát ban đầu đã hình thành hoạt động của chất độc trên tế bào hồng cầu.Bây giờ dự kiến, nếu áp dụng đủ liều lượng, alpha-hemolysin có thể thấm vào bất kỳ màng tế bào động vật có vú nào.Mặc dù đối với hầu hết sự tiết alpha-hemolysin của con người không gây nguy cơ nghiêm trọng cho sức khỏe, nhiễm trùng tụ cầu khuẩn nghiêm trọng có thể gây racầm máurối loạn, giảm tiểu cầuvà phổi tổn thương .
Cấu trúc tinh thể học của alpha-hemolysin được lắp ráp đã tiết lộ một tổ chức heptametric của kênh.Protein này có hình dạng giống như nấm, với thân cây thùng 50A nhô ra từ miền nắp thông qua lớp màng kép lipid vào bên trong tế bào.Nắp của protein che giấu một tiền đình lớn được kết nối với bên ngoài của tế bào thông qua một lỗ lớn ở đỉnh nắp.Phần hẹp nhất (đường kính 1,4 ~ nm) của kênh nằm ở gốc của thân cây, nơi lỗ chân lông beta kết nối với tiền đình.Bảy kênh bên dẫn từ tiền đình đến bên ngoài của tế bào, thoát ra gần bề mặt màng.Hình vẽ minh họa mô hình 268.000 nguyên tử của alpha-hemolysin trong môi trường tự nhiên của nó - một lớp kép lipid.

Ứng dụng

Một số tính chất của alpha-hemolysin làm cho kênh màng này phù hợp với các ứng dụng công nghệ sinh học khác nhau: alpha-hemolysin được lắp ráp ổn định trong phạm vi pH và nhiệt độ rộng, lỗ xuyên màng của nó vẫn mở ở điều kiện bình thường, alpha-hemolysin có thể liên kết với nhiều loại sinh học hoặc tổng hợp khác nhau song song lipid, liên kết tiến hành tự phát và không yêu cầu điều kiện ion cụ thể.

a. Hệ thống phân phối. Các lỗ xuyên màng của alpha-hemolysin có thể tạo điều kiện cho các ion và các hợp chất hữu cơ nhỏ có kiểm soát như đường hoặc nucleotide xuyên qua màng plasma của tế bào hoặc qua thành của các túi lipid tổng hợp.Sử dụng alpha-hemolysin biến đổi gen, trong đó lắp ráp và dẫn điện có thể được kích hoạt hoặc bật hoặc tắt bởi các kích thích sinh hóa hoặc vật lý bên ngoài bao gồm ánh sáng, một lớp lipid kép có thể được thẩm thấu cho các chất hòa tan nhỏ tùy ý.

b. Cảm biến ngẫu nhiên.Bị đình chỉ trong một lớp lipid kép, kênh alpha-hemolysin trở thành cảm biến ngẫu nhiên khi một bộ chuyển đổi phân tử được đặt bên trong thân được tái cấu trúc di truyền của nó, ảnh hưởng đến dòng ion xuyên màng gây ra bởi sai lệch điện áp ứng dụng.Liên kết thuận nghịch của chất phân tích với bộ chuyển đổi phân tử tạm thời làm giảm dòng ion.Độ lớn của mức giảm hiện tại cho biết loại chất phân tích, trong khi tần số của các khoảng giảm hiện tại phản ánh nồng độ chất phân tích.Các cảm biến ngẫu nhiên như vậy đã được chứng minh để đo lường đồng thời, với một yếu tố cảm biến duy nhất, nồng độ của một số chất phân tích hữu cơ và nồng độ dung dịch của hai hoặc nhiều ion kim loại hóa trị hai.Lỗ rỗng kích thước nanomet của alpha-hemolysin đã được sử dụng trong một loại cảm biến ngẫu nhiên khác để xác định đồng thời nồng độ của hai loại protein khác nhau.

c. Xét nghiệm DNA. Các lỗ xuyên màng của alpha-hemolysin có thể dẫn đến không chỉ các chất hòa tan nhỏ mà còn cả các đại phân tử tuyến tính khá lớn (hàng chục kDa).Do đó, được thúc đẩy bởi một thế năng xuyên màng, các chuỗi DNA hoặc RNA có thể chuyển dịch qua lỗ rỗng của alpha-hemolysin, tạo ra các chuỗi chặn ion phản ánh cấu trúc hóa học của từng chuỗi.Phân tích thống kê của nhiều dòng chặn như vậy cho phép các nhà nghiên cứu phân biệt các chuỗi khác nhau của các homopolyme RNA và DNA, cũng như các phân đoạn của nucleotide purine và pyrimidine trong một phân tử RNA.Một độ phân giải nucleotide duy nhất đã được chứng minh cho cặp tóc DNA, làm tăng triển vọng tạo ra cảm biến nanopore có khả năng đọc trình tự nucleotide trực tiếp từ chuỗi DNA hoặc RNA.

Cơ cấu

Cấu trúc của một số hemolysin đã được giải quyết bằng phương pháp tinh thể học tia X trong sự phù hợp hòa tan và hình thành lỗ chân lông.Ví dụ: α-hemolysin củaStaphylococcus aureustạo thành một-thùng homo-heptameric trong màng sinh học.CácVibrio cholerae Tuy nhiên, cytolysin cũng hình thành lỗ chân lông Staphylococcus aureus γ-hemolysin tạo thành lỗ chân lông là octameric.

Heptamer của α-hemolysin từ Staphylococcus aureuscó hình dạng giống như nấm và có đường kính lên tới 100 and và cao 100 ..Một kênh có thể truy cập bằng màng, có thể tiếp cận được chạy dọc theo trục bảy lần và có đường kính từ 14 Å đến 46 Å.Ở bên ngoài của antiparallel 14 sợi là một vành đai kỵ nước có chiều rộng khoảng 30 provides cung cấp một bề mặt bổ sung cho phần không cực của hai lớp lipid.Các giao diện bao gồm cả liên kết muối và liên kết hydro, cũng như các tương tác kỵ nước, và các tiếp điểm này cung cấp sự ổn định phân tử cho heptamer trong SDSsolutions thậm chí lên đến 65 ° C.

Sơ đồ

 

 

Ghi chú: Chỉ dành cho nghiên cứu.Không để sử dụng trong các thủ tục chẩn đoán.