Войти
| Лактококциноподобное семейство | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Лактококцин | ||||||||
| Pfam | PF04369 | ||||||||
| Pfam клан | CL0400 | ||||||||
| InterPro | IPR007464 | ||||||||
| TCDB | 1.C.22 | ||||||||
| суперсемейство OPM | 141 | ||||||||
| Белок OPM | 6gnz | ||||||||
| |||||||||
| Бактериоцин (Lactococcin_972) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Lactococcin_972 | ||||||||
| Pfam | PF09683 | ||||||||
| InterPro | IPR006540 | ||||||||
| TCDB | 1.C.37 | ||||||||
| OPM суперсемейство | 457 | ||||||||
| OPM-белок | 2lgn | ||||||||
| |||||||||
Бактериоцины - это белковые или пептидные токсины, продуцируемые бактериями для подавления роста аналогичных или близкородственных штаммов бактерий. Они похожи на факторы гибели дрожжей и парамеций и структурно, функционально и экологически разнообразны. Применения бактериоцинов проходят испытания для оценки их применения в качестве антибиотиков узкого спектра действия.
Бактериоцины были впервые обнаружены Андре Гратиа в 1925 году. Он участвовал в процессе поиска способов уничтожения бактерий, что также привело к разработка антибиотиков и открытие бактериофага - и все это в течение нескольких лет. Он назвал свое первое открытие колицином, потому что оно убило E. coli.
Бактериоцины делятся на несколько категорий, в том числе продуцирующий штамм, общие механизмы устойчивости и механизм убийства. Существует несколько больших категорий бактериоцинов, которые связаны только феноменологически. К ним относятся бактериоцины из грамположительных бактерий, колицины, микроцины и бактериоцины из архей. Бактериоцины из E. coli называются колицинами (ранее называвшимися «колицинами», что означает «убийцы кишечной палочки»). Это наиболее изученные бактериоцины. Они представляют собой разнообразную группу бактериоцинов и не включают все бактериоцины, продуцируемые E. coli. Фактически, один из старейших известных так называемых колицинов был назван колицином V и теперь известен как микроцин V. Он намного меньше по размеру и вырабатывается и секретируется иначе, чем классические колицины.
Эта система именования проблематична по ряду причин. Во-первых, наименование бактериоцинов по тому, что они якобы убивают, было бы более точным, если бы их спектр уничтожения совпадал с обозначениями рода или вида. Бактериоцины часто обладают спектрами, которые выходят за пределы названных ими таксонов и почти никогда не убивают большинство таксонов, в честь которых они названы. Кроме того, первоначальное название обычно происходит не от чувствительного штамма, который убивает бактериоцин, а от организма, вырабатывающего бактериоцин. Это делает использование этой системы имен проблематичной основой теории; таким образом, альтернативные системы классификации.
Бактериоцины, которые содержат модифицированную аминокислоту лантионин как часть своей структуры, называются лантибиотиками. Однако попытки реорганизовать номенклатуру семейства синтезированных рибосомами и посттрансляционно модифицированных пептидов (RiPP) природных продуктов привели к дифференциации лантипептидов от бактериоцинов на основе биосинтетических генов.
Альтернативные методы классификации включают: метод уничтожения (порообразование, активность нуклеазы, ингибирование продукции пептидогликана и т. Д.), генетики (большие плазмиды, маленькие плазмиды, хромосомные ), молекулярный вес и химический состав (большой белок, пептид, с / без сахара фрагмент, содержащий атипичные аминокислоты, такие как лантионин), и способ получения (рибосомальный, пост-рибосомные модификации, не рибосомный).
Грамотрицательные бактериоцины обычно классифицируются по размеру. Микроцины имеют размер менее 20 кДа, колицин-подобные бактериоцины имеют размер от 20 до 90 кДа, а таилоцины или так называемые высокомолекулярные бактериоцины, которые представляют собой мультисубъединичные бактериоцины, напоминающие хвосты бактериофагов. Эта классификация размеров также совпадает с генетическим, структурным и функциональным сходством.
См. Основную статью о микроцинах.
Колицины - это бактериоцины (CLB), обнаруженные в грамотрицательных E. coli. Подобные бактериоцины встречаются и у других грамотрицательных бактерий. Эти CLB отличаются от грамположительных бактериоцинов. Это модульные белки размером от 20 до 90 кДа. Они часто состоят из рецепторсвязывающего домена, домена транслокации и цитотоксического домена. Комбинации этих доменов между разными CLB часто встречаются в природе и могут быть созданы в лаборатории. Благодаря этим комбинациям дальнейшая подклассификация может быть основана либо на механизме импорта (группы A и B), либо на цитотоксическом механизме (нуклеазы, порообразование, M-тип, L-тип).
Наиболее хорошо изучены хвостоцины Pseudomonas aeruginosa. В дальнейшем их можно подразделить на пиоцины R-типа и F.
Бактериоцины из грамположительных бактерий обычно классифицируются на класс I, класс IIa / b / c, и Класс III.
Бактериоцины I класса представляют собой небольшие пептидные ингибиторы и включают низин и другие лантибиотики.
Бактериоцины класса II представляют собой небольшие (<10 kDa) heat-stable proteins. This class is subdivided into five subclasses. The class IIa bacteriocins (pediocin-like bacteriocins) are the largest subgroup and contain an N-концевую консенсусную последовательность -Tyr-Gly-Asn-Gly-Val-Xaa-Cys в этой группе. -терминал отвечает за видоспецифичную активность, вызывая утечку клеток за счет проницаемости клеточной стенки-мишени.
. Последний предложенный подкласс - это класс IIe, который включает те бактериоцины, которые состоят из трех или четырех непедиоцин-подобных пептидов. Лучшим примером является ауреоцин A70, четырехпептидный бактериоцин, высокоактивный против Listeria monocytogenes, с потенциальным биотехнологическим применением.
Бактериоцины класса III имеют большие размеры, термолабильные (>10 кДа) белковые бактериоцины. Этот класс подразделяется на два подкласса: подкласс IIIa (бактериолизины ) и подкласс IIIb. Подкласс IIIa включает те пептиды, которые убивают бактериальные клетки путем разрушения клеточной стенки, вызывая, таким образом, лизис клеток. Наиболее изученным бактериолизином является лизостафин, пептид 27 кДа, который гидролизует клеточные стенки нескольких видов Staphylococcus, в основном S. aureus. Подкласс IIIb, напротив, включает те пептиды, которые не вызывают лизис клеток, убивая клетки-мишени за счет нарушения потенциала плазматической мембраны.
Бактериоцины класса IV определяются как сложные бактериоцины, содержащие липидные или углеводные части. Подтверждение экспериментальными данными было подтверждено характеристикой субланцина и гликоцина F (GccF) двумя независимыми группами.
Доступны две базы данных бактериоцинов: BAGEL и BACTIBASE.
По состоянию на 2016 год низин был единственным бактериоцином, признанным FDA безопасным, и использовался в качестве пищевого консерванта в нескольких странах. Как правило, бактериоцины не используются в качестве пищевых консервантов, потому что их производство дорого, они расщепляются в пищевых продуктах, они повреждают некоторые белки в пище и нацелены на слишком узкий круг микробов.
Кроме того, бактериоцины активны против Э. coli, Salmonella и Pseudomonas aeruginosa были получены in planta с целью их использования в качестве пищевых добавок. FDA.
в целом считает использование бактериоцинов безопасным. Более того, недавно было продемонстрировано, что бактериоцины, активные против патогенных бактерий растений, могут экспрессироваться в растениях для обеспечения надежной устойчивости к болезням растений.
Бактериоцины производятся непатогенными лактобациллами во влагалище и помогают поддерживать стабильность микробиома влагалища.
Бактериоцины были предложены в качестве замены антибиотиков, к которым патогенные бактерии стали устойчивыми. Потенциально бактериоцины могут быть продуцированы бактериями, намеренно введенными пациенту для борьбы с инфекцией. Есть несколько стратегий, с помощью которых можно обнаружить новые бактериоцины. В прошлом бактериоцины нужно было идентифицировать с помощью интенсивного культурального скрининга на антимикробную активность против подходящих мишеней и затем очищать с использованием сложных методов перед тестированием. Однако с наступлением эры генома доступность последовательностей бактериального генома произвела революцию в подходе к идентификации бактериоцинов. Недавно разработанные методы на основе in silico могут применяться для быстрого скрининга тысяч бактериальных геномов с целью выявления новых антимикробных пептидов.
По состоянию на 2014 год некоторые бактериоцины были изучены в исследованиях in vitro для посмотреть, могут ли они остановить репликацию вирусов, а именно стафилококцина 188 против вируса болезни Ньюкасла, вируса гриппа и вируса колифага HSA; каждый из энтероцина AAR-71 класса IIa, энтероцина AAR-74 класса IIa и эрвиниоцина NA4 против вируса колифага HSA; каждый из энтероцина ST5Ha, энтероцина NKR-5-3C и субтилозина против HSV-1; каждый из энтероцина ST4V и энтероцина CRL35 класса IIa против HSV-1 и HSV-2; лабиринтопептин A1 против ВИЧ-1 и HSV-1; и бактериоцин из Lactobacillus delbrueckii против вируса гриппа.
По состоянию на 2009 год, некоторые бактериоцины, цитолизин, пиоцин S2, колицины A и E1 и микроцин MccE492 были протестированы на линиях раковых клеток и на мышиной модели рака.
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Бактериоцин. |
