Бета-токсин Clostridium perfringens - Clostridium perfringens beta toxin

Бета-токсин
Идентификаторы
ОрганизмClostridium perfringens
Символcpb
Альт. символыα-гемолизин, hlgB_2
UniProtQ46181

Clostridium perfringens бета-токсин является одним из четырех основных смертельных токсинов, производимых Clostridium perfringens Тип B и Тип C напряжения.[1] Это некротизирующий агент, и это побуждает гипертония путем выпуска катехоламин. Было показано, что он вызывает некротический энтерит у млекопитающих и вызывает некротические поражения кишечника на модели подвздошной петли кролика.[2] C. perfringens бета-токсин подвержен разрушению протеолитические ферменты, особенно трипсин.[3] Следовательно, бета-токсин очень смертен для младенцев млекопитающих из-за присутствия ингибиторов трипсина в молозиво.[3]

Структура и гомология

Clostridium perfringens бета-токсин демонстрирует значительную генетическую гомологию с некоторыми другими токсинами. C. perfringens бета-токсин демонстрирует 28% гомологии с S. aureus альфа-токсин и аналогичная гомология S. aureus гамма-токсин и лейкоцидин. Он появляется в двух формах. Меньший, с молекулярной массой 34 кДа, представляет собой мономерный генный продукт. Более крупный имеет молекулярную массу 118 кДа и может быть олигомер меньших единиц. Первые 27 аминокислоты может кодировать сигнал, позволяющий бета-токсину пересекать клеточная мембрана, что дополнительно подтверждается наличием бета-токсина во внеклеточной жидкости C. perfringens культур.[4]

Функция

Формирование пор

Потому что C. perfringens бета-токсин гомологичен S. aureus порообразующий альфа-токсин, было выдвинуто предположение, что бета-токсин действует аналогичным образом. В результате расследования было установлено, что C. perfringens формы бета-токсина катион -селективные поры в клеточные мембраны[5] 1,6–1,8 нм[6] и приводит к набуханию и лизису клеток HL60.[7] Обработка этих клеток бета-токсином вызывает отток K+ и приток Са2+, Cl− и Na+.[7] Показано, что термостойкие олигомеры бета-токсина связываются с клеточными мембранами эндотелиальных клеток пупочной вены человека; Эндотелиальные клетки являются основной мишенью бета-токсина при введении.[5] Дальнейшая работа над бета-токсином была затруднена из-за его неэффективности на многих легко доступных Сотовые линии.[5][7]

Клиническое значение

C. perfringens Тип B

Бета-токсин является основным токсином, вызывающим заболевание. C. perfringens инфекция типа B. Тип B вызвал дизентерию ягненка в Великобритании и Южной Африке.[8] Энтеротоксемия, вызванная штаммом типа B, наблюдалась у жеребят в Великобритании и у овец и коз в Иране.[8] Были разработаны вакцины для борьбы с дизентерией ягнят в отарах овец с высоким риском.[8]

C. perfringens Тип C

Бета-токсин от C. perfringens тип C очень опасен для неонатальный свиней и встречается во всем мире среди свиней, выращиваемых на фермах.

Бета-токсин является основным токсином, вызывающим заболевание. C. perfringens инфекция типа C и причины некротический энтерит и энтероколит. В процессе болезни, C. perfringens проникает в верхнюю тощая кишка между абсорбирующими клетками и высвобождает бета-токсин. Бета-токсин вызывает некроз ворсинок и слизистой оболочки, часто вызывая потерю крови в просвет и стенку кишечника.[9] Тип C вызывает смертельный геморрагический энтерит у новорожденных телят в Северной Америке.[8] но был особенно распространен среди свиней во всем мире.[10] В первую очередь это смертельно для животных в возрасте 1-3 дней, пищеварительные ферменты которых могут быть недостаточно активными для расщепления бета-токсина. Экспериментально показано, что трипсин в норме может расщеплять бета-токсин, а нехватка трипсина в пищеварительной системе экспериментальных животных использовалась для индукции заболевания типа C. Вакцинация беременных свиноматок доказала свою эффективность в предотвращении заболевания поросят.[9][10] Вспышки болезни у поросят от невакцинированных свиноматок можно лечить пероральными антибиотиками и антисывороткой.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хантер С.Е., Браун Д.Е., Ойстон ПК, Сакураи Дж., Титболл Р.В. (сентябрь 1993 г.). «Молекулярно-генетический анализ бета-токсина Clostridium perfringens выявляет гомологию последовательностей с альфа-токсином, гамма-токсином и лейкоцидином Staphylococcus aureus». Заразить. Иммунная. 61 (9): 3958–65. ЧВК  281100. PMID  8359918.
  2. ^ Miclard, J .; М. Джагги; Э. Саттер; М. Уайдер; Б. Грабшейл; Х. Постхаус (12 января 2009 г.). "Clostridium perfringens бета-токсин нацелен на эндотелиальные клетки при некротическом энтерите у поросят ». Ветеринарная микробиология. 137: 320–325. Дои:10.1016 / j.vetmic.2009.01.025.
  3. ^ а б Garcia, J.P .; Дж. Беингессер; Д.Дж. Фишер; С. Сайид; Б.А. МакКлейн; Х. Потхаус; Ф.А.Узал (15 июня 2012 г.). "Эффект Clostridium perfringens штамм CN3685 типа C и его нуль-мутант по изогенному бета-токсину у коз ». Ветеринарная микробиология. 157 (3–4): 412–419. Дои:10.1016 / j.vetmic.2012.01.005. ЧВК  3348370. PMID  22296994.
  4. ^ Хантер, S.E., J.E. Brown, P.E. Ойстон, Дж. Сакураи и Р. В. Титболл. 1993. Молекулярно-генетический анализ бета-токсина Clostridium perfringens обнаруживает гомологию последовательностей с альфа-токсином, гамма-токсином и лейкоцидином Золотистый стафилококк. Инфекция и иммунитет. 61 (9): 3958-3965.
  5. ^ а б c Steinthorsdottir, V .; Х. Халлдорссон; О. Андрессон (29 августа 1999 г.). "Clostridium perfringens бета-токсин образует многомерные трансмембранные поры в эндотелиальных клетках человека ». Микробный патогенез. 2000 (28): 45–50.
  6. ^ Nagahama, M .; Hayashi, S .; Morimitsu, S .; Сакураи, Дж. (2003). «Биологическая активность и порообразование Clostridium perfringens бета-токсин в клетках HL 60 ». Журнал биологической химии. 278: 36934–36941. Дои:10.1074 / jbc.m306562200. PMID  12851396.
  7. ^ а б c Нагахама, Масахиро; С. Хаяси; С. Моримицу; Дж. Сакураи (19 сентября 2003 г.). «Биологическая активность и порообразование Бета-токсин Clostridium perfringens в клетках HL 60 ». Журнал биологической химии. 278 (38): 36934–36941. Дои:10.1074 / jbc.m306562200. PMID  12851396.
  8. ^ а б c d [Нило, Л. 1980. Clostridium perfringens в болезнях животных: обзор современных знаний. Канадский ветеринарный журнал. 21 (5): 141-148]
  9. ^ а б c "Clostridium perfingens энтерит типа C ». Ветеринарный справочник Merck. Merck Sharp & Dohme Corp.. Проверено 2011 г.. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
  10. ^ а б Ниило, Л. 1988. Clostridium perfringens энтеротоксимия типа С. Канадский ветеринарный журнал. 29 (8): 658-664.