Studium interakce acyltransferasy RtxC s toxinem RtxA bakterie Kingella kingae

Abstract

Bakterie Kingella kingae byla poprvé izolována v roce 1960 mikrobioložkou Elizabeth O. King a donedávna byla považována za vzácnou příčinu lidských onemocnění. Avšak, za posledních 30 let vzrůstá počet odborných prací ukazujících, že je tato bakterie významným pediatrickým patogenem, který napadá především děti ve věku od 6 měsíců do 3 let a způsobuje u nich hlavně septickou artritidu, osteomyelitidu, infekční endokarditidu a bakteriémii. K. kingae vykazuje silný cytotoxický účinek vůči nejrůznějším typům hostitelských buněk, který je způsoben sekretovaným cytolyzinem RtxA patřícím do rodiny RTX (Repeats in ToXin) toxinů. RtxA se váže na glykosylované struktury hostitelské buňky, následně se vloží do její cytoplazmatické membrány a vytvoří v ní kation-selektivní póry, což vede k narušení iontové homeostázy a lýze napadené buňky. RtxA je produkován jako neaktivní protoxin proRtxA, jehož aktivace je zprostředkována acyltransferasou RtxC, která přenáší acylové řetězce na dva konzervované lysinové zbytky K558 a K689 v protoxinu. Jako donor acylu využívá acyl přenášející protein acyl-ACP. V současnosti není jasné, jakým způsobem mezi sebou proteiny RtxC, acyl-ACP a proRtxA vzájemně interagují a které aminokyselinové zbytky jsou za tyto interakce zodpovědné. Cílem diplomové práce bylo na základě...

The bacterium Kingella kingae was first isolated in 1960 by microbiologist Elizabeth O. King and until recently, it was considered a rare cause of human disease. However, over the past 30 years, an increasing number of papers have shown that this bacterium is an important paediatric pathogen, mainly affecting children aged 6 months to 3 years, causing mainly septic arthritis, osteomyelitis, infective endocarditis, and bacteraemia. K. kingae displays a strong cytotoxic effect against a variety of host cell types, which is caused by the secreted cytolysin RtxA, a member of the RTX (Repeats in ToXin) family. RtxA binds to glycosylated structures of the host cell, subsequently inserts into its cytoplasmic membrane, and forms cation-selective pores, leading to disruption of ion homeostasis and lysis of the attacked cell. RtxA is produced as an inactive protoxin proRtxA. Its activation is mediated by the acyltransferase RtxC, which transfers acyl chains to conserved lysine residues K558 and K689 in the protoxin. It uses the acyl carrier protein ACP as the acyl donor. Currently, it is unclear how the RtxC, acyl-ACP, and proRtxA proteins interact with each other and which amino acid residues are responsible for these interactions. The aim of this thesis was to identify the residues responsible for these...