Нейротоксины и экзоцитоз возбудителя ботулизма (C. botulinum)

Бактериальные нейротоксины — ботулинические (BoNTs; botulinum neurotoxins, англ.) и столбнячный (TNT; tetanus neurotoxin, англ.) — нарушают нервно-мышечную передачу, в основе который лежит выход медиаторов из аксона нервной клетки в синаптическую щель. Выход медиатора осуществляется посредством регулируемого экзоцитоза, и этот процесс является первичным способом связей в нервной системе, с одной стороны, а с другой — частью общего для всех мембран передвижения биомолекул.

Медиаторы или нейротрансмиттеры выходят из маленьких (50 нм) везикул, которые претерпевают много циклов слияния и рециклизации в нервных окончаниях. Каталитическая активность нейротоксинов была открыта благодаря секвенированию их генов.

Мишени нейротоксинов. Синтаксин является трансмембранным белком (около 35 кД), расположенным в пресинаптической мембране нервной клетки. Белки, входящие в семейство синтаксинов, обнаруживают от 23 до 82% идентичности. Предполагается, что синтаксин играет роль в транспорте везикул.

SNAP-25 (synaptosomal-associated protein, англ., 25 кД) — белок, присутствующий на плазматической мембране. Этот белок имеется только в нервных и эндокринных клетках, а также в нейтрофилах человека. SNAP-25 расщепляется токсинами BoNT/A и BoNT/E в двух различных сайтах на С-конце белка. Другая форма — SNAP-23, имеющая меньший размер и выполняющая ту же функцию, распространена убиквитарно; она не расщепляется BoNT/E.

Синаптобревин, или VAMP (vesicle-associated membrane protein, англ.). Эти небольшие белки с мол. массой от 17 до 23 кД интегрированы в синаптические везикулы в нервных тканях. Имеется гомологичная форма, называемая целлюлобревин, которая распространена в других тканях. Синаптобревин очень консервативен во всех эукариотических клетках. Обнаружены также гомологи синаптобревина, чувствительные к действию нейротоксинов, но не содержащиеся в нервных клетках. Эти гомологичные белки также участвуют в транспорте везикул. Например, белок целлюлобревин расщепляется ботулиническими нейротоксинами типа D, F, G и столбнячным нейротоксином. Этот белок описан как принимающий участие в эндоцитозе трансферрина.

Взаимодействие нейротоксинов с экзоцитозом. Изучение эффекта нейротоксинов позволяет анализировать феномен нейронного экзоцитоза, который зависит от системы ответа на потенциал действия. Для понимания этого механизма использованы другие подходы — такие, как изучение взаимодействия между различными белками, вовлеченными в процесс, мутагенеза генов на животных моделях.

- Читать далее "Генетическая характеристика нейротоксинов возбудителя ботулизма (C. botulinum)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 18.12.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.