ストレプトリシン

ストレプトリシンS
ストレプトリシンS
識別子
生物	化膿連鎖球菌血清型M4（MGAS10750株）
シンボル	サガ
ユニプロット	Q1J7I0
構造
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ドメイン	インタープロ

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

ストレプトリシンO
ストレプトリシンO
識別子
生物	溶連菌血清型M1
シンボル	遅い
ユニプロット	ポコイ3
構造
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ドメイン	インタープロ

ストレプトリシンは、化膿連鎖球菌由来の2つの均質な外毒素である。^[1]^[2]種類には、酸素に不安定なストレプトリシンO（SLO; slo）と酸素に安定なストレプトリシンS（SLS; sagA）がある。^[3]

SLOはチオール活性化細胞溶解素ファミリーの一部です。^[4]可逆的に還元された状態でのみ溶血活性があります。抗原性があるため、その抗体である抗ストレプトリジンOは抗ストレプトリジンO力価で検出できます。

SLSは酸素存在下で安定している。サイズが小さいため抗原性はない。合成経路の類似性からバクテリオシンとみなされることもある。 ^[5]

ストレプトリシンO

ストレプトリシンO（SLO; slo）は、動物細胞の細胞膜を透過可能にすることが知られている4つのタンパク質ドメインを持つ細菌毒素です。これは、最初にモノマーを標的膜にあるコレステロールに結合させ、次にオリゴマー膜貫通孔を形成することによって膜内に孔複合体を作成することによって行われます。 ^[6]この毒素は、チオール活性化細胞溶解素またはCDCに分類され、グラム陽性細菌の Streptococcus pyogenesによって排出されます。ストレプトリシンOが効果的に機能するには、標的膜にかなりの量のコレステロールが存在する必要があります。他のコレステロール依存性細胞溶解素とは異なり、SLOには識別しやすい 60アミノ酸のN末端ドメインが含まれています。

ヒト血清アルブミンは、ドメインIIに位置する非従来型部位に結合することでSLOの細胞毒性および溶血作用を中和することが実証されており、以前はC.difficile毒素とも相互作用することが報告されていました。^[7]

この毒素は、抗体抗ストレプトリジンOを生成する高い抗原性作用を有する。臨床的には、これらの抗体の存在は、最近のグループA連鎖球菌感染を示している可能性がある。ストレプトリジンOは、ケラチノサイトでアポトーシスを促進することでも知られている。これは、標的細胞膜を越えてNAD+グリコヒドロラーゼ（SPN）を転座させることによって可能となる。次に、N末端ドメインを除去してSPN転座を阻止し、SPNを介したアポトーシスを引き起こす。^[8]

グループA連鎖球菌感染症

グループA連鎖球菌感染症は、世界中で毎年517,000人の死因となっています。自然感染の正確な作用機序についてはあまり知られていませんが、細胞内に感染が起こると、壊滅的な影響を引き起こす可能性があります。ヒト子宮内膜細胞でテストしたところ、ストレプトリジンOとSpeBプロテアーゼによって刺激されたプロセスの結果、最初の2時間以内に細胞の50％が死滅しました。また、ストレプトリジンOとSpeBプロテアーゼの両方が自然免疫反応を制限することも観察されています。^[9]

ストレプトリシンS

ストレプトリジンS（SLS; sagA）は、チアゾール/オキサドール修飾ミクロシン（TOMM）ファミリーのメンバーである細胞溶解性毒性因子です。この細胞溶解素は、自然な進化経路を通じて合成された翻訳後修飾ペプチドです。SLSは、血液寒天培地上で増殖したStreptococcus pyogenesのβ溶血性の外観の原因です。その生合成は完全にはわかっていませんが、 Streptococcus pyogenes感染症の重要な毒性因子です。^[10] SLSは、軟部組織を損傷することで毒性をもたらし、シグナル伝達分子としても機能します。宿主に導入されると、貪食細胞に影響を与え、皮膚バリアを介したGASの導入にも役立ちます。^[11]

ストレプトリシンO（SLO）の応用と診断的使用

ストレプトリジン O (SLO) は、臨床現場で抗ストレプトリジン O (ASO) 抗体を検出するために設計されたアッセイの開発に不可欠です。これらのアッセイは、急性リウマチ熱や連鎖球菌感染後糸球体腎炎などの連鎖球菌感染後疾患の診断に不可欠です。SLO 抗原は、ラテックス粒子と結合すると、ASO 抗体の存在下で目に見える凝集反応を引き起こし、患者のサンプル中の抗体レベルを正確に測定できます。

参考文献

^ 「ストレプトリシン」、Dorland's Medical Dictionary
^ 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のストレプトリシン
^ Sierig G、Cywes C、Wessels MR、Ashbaugh CD (2003 年 1 月)。「ストレプトリジン O およびストレプトリジン S の細胞毒性効果は、莢膜形成の不十分なグループ A 連鎖球菌の毒性を高める」。感染と免疫。71 ( 1 ): 446–55。doi :10.1128/IAI.71.1.446-455.2003。PMC 143243。PMID 12496195。
^ Billington SJ、Jost BH、Songer JG (2000 年 1 月)。「チオール活性化細胞溶解素: 構造、機能、病原性における役割」。FEMS Microbiology Letters。182 ( 2 ): 197–205。doi : 10.1111/ j.1574-6968.2000.tb08895.x。PMID 10620666。
^ Lee SW、Mitchell DA、Markley AL、Hensler ME、Gonzalez D、Wohlrab A、他 (2008 年 4 月)。「広く分布する毒素生合成遺伝子クラスターの発見」。米国科学アカデミー紀要。105 (15): 5879–84。doi : 10.1073 / pnas.0801338105。PMC 2311365。PMID 18375757 。
^ Abdel Ghani EM、Weis S、Walev I、Kehoe M 、 Bhakdi S、Palmer M (1999 年 11 月)。「ストレプトリシン O: モノマーの膜結合時の構造変化の阻害によりオリゴマー化と孔形成が防止される」。生化学。38 ( 46): 15204–11。doi :10.1021/bi991678y。PMID 10563803 。
^ Vita GM、De Simone G、Leboffe L、Montagnani F、Mariotti D、Di Bella S、et al. (2020-12-08). 「ヒト血清アルブミンは、グループA連鎖球菌によって産生されるストレプトリジンO（SLO）毒素に結合し、その細胞毒性および溶血効果を阻害する」。Frontiers in Immunology。11 ： 507092。doi ：10.3389 / fimmu.2020.507092。PMC 7752801。PMID 33363530。
^ Reglinski M, Sriskandan S (2015). 「Streptococcus pyogenes」.分子医学微生物学. Elsevier. pp. 675–716. doi :10.1016/b978-0-12-397169-2.00038-x. ISBN 978-0-12-397169-2。
^ Weckel A, Guilbert T, Lambert C, Plainvert C, Goffinet F, Poyart C, et al. (2021年2月). 「Streptococcus pyogenesは自然免疫応答を制限することでヒト子宮内膜に感染する」. The Journal of Clinical Investigation . 131 (4). bioRxiv 10.1101/713875 . doi :10.1172/jci130746. PMC 7880408. PMID 33320843 .
^ Maxson T、Deane CD、Molloy EM、Cox CL、Markley AL、Lee SW、Mitchell DA (2015年5月)。「HIVプロテアーゼ阻害剤はストレプトリシンSの産生を阻害する」 ACS Chemical Biology。10 ( 5 ) :1217–26。doi :10.1021/cb500843r。PMC 4574628。PMID 25668590。
^ Molloy EM、Cotter PD、Hill C、Mitchell DA、Ross RP (2011 年 8 月)。「ストレプトリシン S 様毒性因子: 継続する sagA」。Nature Reviews。微生物学。9 (9 ) : 670–81。doi : 10.1038 /nrmicro2624。PMC 3928602。PMID 21822292。

[1] 「ストレプトリシン」、Dorland's Medical Dictionary

[2] 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のストレプトリシン

[pmid12496195-3] Sierig G、Cywes C、Wessels MR、Ashbaugh CD (2003 年 1 月)。「ストレプトリジン O およびストレプトリジン S の細胞毒性効果は、莢膜形成の不十分なグループ A 連鎖球菌の毒性を高める」。感染と免疫。71 ( 1 ): 446–55。doi :10.1128/IAI.71.1.446-455.2003。PMC 143243。PMID 12496195。

[4] Billington SJ、Jost BH、Songer JG (2000 年 1 月)。「チオール活性化細胞溶解素: 構造、機能、病原性における役割」。FEMS Microbiology Letters。182 ( 2 ): 197–205。doi : 10.1111/ j.1574-6968.2000.tb08895.x。PMID 10620666。

[5] Lee SW、Mitchell DA、Markley AL、Hensler ME、Gonzalez D、Wohlrab A、他 (2008 年 4 月)。「広く分布する毒素生合成遺伝子クラスターの発見」。米国科学アカデミー紀要。105 (15): 5879–84。doi : 10.1073 / pnas.0801338105。PMC 2311365。PMID 18375757 。

[pmid10563803-6] ^ Abdel Ghani EM、Weis S、Walev I、Kehoe M 、 Bhakdi S、Palmer M (1999 年 11 月)。「ストレプトリシン O: モノマーの膜結合時の構造変化の阻害によりオリゴマー化と孔形成が防止される」。生化学。38 ( 46): 15204–11。doi :10.1021/bi991678y。PMID 10563803 。

[7] Vita GM、De Simone G、Leboffe L、Montagnani F、Mariotti D、Di Bella S、et al. (2020-12-08). 「ヒト血清アルブミンは、グループA連鎖球菌によって産生されるストレプトリジンO（SLO）毒素に結合し、その細胞毒性および溶血効果を阻害する」。Frontiers in Immunology。11 ： 507092。doi ：10.3389 / fimmu.2020.507092。PMC 7752801。PMID 33363530。

[8] Reglinski M, Sriskandan S (2015). 「Streptococcus pyogenes」.分子医学微生物学. Elsevier. pp. 675–716. doi :10.1016/b978-0-12-397169-2.00038-x. ISBN 978-0-12-397169-2。

[9] Weckel A, Guilbert T, Lambert C, Plainvert C, Goffinet F, Poyart C, et al. (2021年2月). 「Streptococcus pyogenesは自然免疫応答を制限することでヒト子宮内膜に感染する」. The Journal of Clinical Investigation . 131 (4). bioRxiv 10.1101/713875 . doi :10.1172/jci130746. PMC 7880408. PMID 33320843 .

[10] Maxson T、Deane CD、Molloy EM、Cox CL、Markley AL、Lee SW、Mitchell DA (2015年5月)。「HIVプロテアーゼ阻害剤はストレプトリシンSの産生を阻害する」 ACS Chemical Biology。10 ( 5 ) :1217–26。doi :10.1021/cb500843r。PMC 4574628。PMID 25668590。

[11] Molloy EM、Cotter PD、Hill C、Mitchell DA、Ross RP (2011 年 8 月)。「ストレプトリシン S 様毒性因子: 継続する sagA」。Nature Reviews。微生物学。9 (9 ) : 670–81。doi : 10.1038 /nrmicro2624。PMC 3928602。PMID 21822292。