2.2.2 Egyéb kapcsolódó El Tor Vibriospecies hemolysinje
Sok tanulmány számolt be arról, hogy más Vibriospeciesek, mint a V. mimicus, V. vulnificus és V. fluvialisok is termelnek olyan hemolizint, amelynek néhány közös szerkezeti jellemzője van a HlyA-val .
A V. mimicus, a V. cholerae-vel közeli rokonságban álló faj, az emberi gasztroenteritisz kórokozója . A V. mimicuse patogén törzsei különböző klinikai tüneteket mutatnak a vizes és a diszentériás hasmenéstől kezdve . Ez a kórokozó sokféle virulenciafaktort termel, például CT-szerű enterotoxint és hőstabil enterotoxint , néhány klinikai törzsben a Vm-TDH a kórokozó. A legtöbb klinikai törzs azonban nem képes e toxinok egyikét sem termelni. A hőálló hemolizint/citolizint (V. mimicushemolysin; VMH) tartják a leggyakoribb virulens enteropatogén faktornak . Valójában a VMH dózisfüggő módon indukálja a FA-t egy ligált nyúl bélhurokban, és a VMH elleni antitest nyilvánvalóan csökkenti a V. mimicusin által okozott enterotoxicitást az élő sejtekben . Ezek az eredmények azt jelzik, hogy a VMH erőteljesen kapcsolódik e kórokozó patogeneziséhez. A VMH enterotoxikus aktivitása a Ca2+-függő és a ciklikus AMP-függő Cl-szekréciós rendszerek aktiválása által okozott bél Cl-szekréciónak tulajdonítható . A HlyA-hoz hasonlóan jelezték, hogy a VMH is pórusképző toxin. Ez a toxin kolloid ozmotikus módon képes különböző emlősök, köztük szarvasmarha, nyúl, juh, ember és egér eritrocitáit megzavarni, és a legnagyobb érzékenységet a ló eritrocitái iránt mutatja .
A vmhA gén által kódolt VMH 83 kDa nagyságú, 82%-os hasonlóságot mutat a V. choleraeHlyA-val. A VMH 80 kDa prekurzorként, pro-VMH-ként is szekretálódik, amelyet aztán a V. mimicus tripsinszerű proteáza az Arg151 és Ser152 aminosavmaradványok közötti N-terminális propeptid eltávolításával 66 kDa érett toxinná alakít át. Feltételezték, hogy a VMH-t a HlyA-hoz hasonlóan kétlépéses reakcióban dolgozzák fel, és a pro-toxint különböző proteázok, például tripszin, kimotripszin és metalloproteáz aktiválhatják. A HlyA 50 kDa-os változatához hasonlóan az érett VMH is átalakítható 51 kDa-os VMH-vá (VMH51-nek nevezve) a V. mimicus metalloproteáza segítségével a C-terminális végből 15 kDa eltávolításával. A VMH51 szinte semmilyen lytikus aktivitást nem mutatott a ló eritrocitákkal szemben, mivel elvesztette a kötődési affinitását az eritrocitamembránnal szemben. A VMH51 azonban képes társulni a juh eritrociták membránjával, bár az affinitás csökkent az intakt VMH-hoz képest, ami arra utal, hogy a csonka toxin kölcsönhatásba lép a juh eritrociták membránjának más összetevőivel. Megállapítható, hogy a VMH 15 kDa C-terminális doménje funkcionálisan hasonló a HlyA β-prízis lektin doménjéhez.
A V. fluvialisis egyike az élelmiszerrel terjedő kórokozóknak, amely a V. cholerae-hez hasonló klinikai tüneteket okozhat. A V. fluvialissekekretálja a V. fluvialishemolysin (VFH) néven tervezett El Tor-szerű hemolizint, amely különböző állatokból származó eritrociták lízisét képes kiváltani. A hemolitikus aktivitás mellett a VFH citotoxicitást is kiválthat a kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtekkel szemben, és folyadékfelhalmozódást indukálhat szopós egérben . A tisztított VFH molekulatömege 63 kDa, amelynek N-terminális aminosav szekvenciája homológiát mutat a V. cholerae HlyA-val és a V. mimicus VMH-val. Feltételezhető, hogy a VFH fontos szerepet játszhat a V. fluvialis patogenitásában.
A V. vulnificust először egy lábszárfekélyből izolálták, és tévesen V. parahaemolyticus néven jelentették. Később kiderült, hogy néhány jellemzője különbözik a V. parahaemolyticustól, mint például a pozitív laktózfermentáció, ezért később V. vulnificusnak nevezték el. A V. vulnificus kétféle betegséget okozhat, az elsődleges szeptikémiát és a sebfertőzést. Az előbbi magas halálozási aránya (több mint 50%) miatt figyelemre méltó. Az elsődleges vérmérgezést a V. vulnificus által szennyezett nyers tenger gyümölcsei, különösen a kagylók, például az osztriga fogyasztása okozza, és a jelentések szerint az Egyesült Államokban a tenger gyümölcseivel kapcsolatos halálesetek 95%-át a V. vulnificus okozza. Mivel a legtöbb szeptikémiás betegnek van valamilyen alapbetegsége, például májzsugor, hepatitis vagy cukorbetegség, a V. vulnificus okozta szeptikémia opportunista fertőzésnek tekinthető. A sebfertőzések jellemző klinikai tünetei ödéma, erythema vagy nekrózis, és a szennyezett tengervízzel vagy tengeri termékekkel való érintkezés után következett be. A gyomor-bélrendszeri tünetek, mint például a hasmenés azonban nagyon ritkán fordulnak elő V. vulnificus-fertőzés következtében. A V. vulnificus különböző extracelluláris virulenciafaktorokat, például hemolizint vagy proteázt termel. A V. vulnificus által szekretált hemolizin, amelyet V. vulnificus hemolizinnek (VVH) neveznek, szintén egy olyan toxin, amely pórust képes képezni a különböző emlőssejtek célmembránjain. A tisztított VVH lítikus aktivitást mutat különböző emlősök eritrocitáival és tenyésztett sejtekkel, például CHO, hízósejtekkel és tüdő endotélsejtekkel szemben. Ezen túlmenően arról számoltak be, hogy a hemolizin szubalitikus dózisai képesek apoptotikus jelátviteli útvonalat kiváltani a humán érrendszeri endotél sejtvonalban, az ECV304 sejtekben , és a VVH oligomerizációja elengedhetetlen az apoptotikus aktivitáshoz CHO sejtekben .
A VVH (VvhA) prekurzor molekulatömege 51 kDa, amelyet a vvhA szerkezeti gén kódol, amely egy operont alkot a vvhBgénnel. A vvhBgén a vvhA előtt van jelen, és a 18 kDa méretű VvhB fehérjét kódolja. A VvhA prekurzor egy szignálpeptidből (20 aminosavmaradék) és citolízin doménből (Gln1-től Arg318-ig) áll, beleértve egy feltételezett pre-szárat és egy β-törzs lektinszerű domént (His319-től Leu451-ig) (1. ábra); a pro-régió és a β-prizma lektin domén hiányzik a HlyA prekurzorhoz képest. Bár a VvhB funkciója ismeretlen, a pro-régió hiányában a HlyA-hoz hasonlóan chaperonként működhet. Ezt a feltételezést támasztja alá az a tény, hogy bár a VvhA vvhBin vitro hiányában is kifejeződik, a hemolitikus aktivitás nem mutatható ki . Bár a VVH-ból hiányzik a β-prízis lektin domén, a β-trefoil lektin domén a HlyA-tól eltérően glicerin, N-acetil-D-galaktozamin és N-acetil-D-laktozamin kötődésére mutatott képességet . Valójában a VVH csökkent kötődési képességet mutat a CHO sejtekhez, ha metil-béta-ciklodextrinnel, egy oligoszachariddal előinkubálják, és így gátolja citotoxikus hatását . A HlyA-hoz hasonlóan úgy gondolják, hogy a VVH monomer kötődik a sejtmembránhoz és oligomereket képez, és a VVH β-trefoil lektin doménjének kristályszerkezete heptamer gyűrűs elrendeződést mutat . Erősen feltételezhető, hogy a koleszterin a VVH receptora, és elősegíti a monomer oligomerré alakulását . Ezenkívül arról is beszámoltak, hogy a β-trefoil lektin doménben a Thr438 felelős a koleszterinhez való kötődésért . Másrészt a citoliszin doménben lévő Phe334, amely a két domén találkozásának közelében található, elengedhetetlen a toxin monomer oligomerizációjához . Továbbá kimutatták, hogy a Leu451 mutációja a hemolitikus aktivitás gátlását okozza a membránkötő képesség csökkentése nélkül; ez arra utal, hogy a Leu451 nélkülözhetetlen az oligomer kialakulásához . Nemrégiben egy tanulmány kimutatta, hogy az olyan tulajdonságok, mint a polaritás és a Trp246 aminosav indolgyűrűje elengedhetetlenek a toxin célmembránhoz való kötődéséhez . Feltételezhető, hogy a VVH hemolitikus folyamata majdnem hasonló a HlyA-hoz, bár a VVH funkciójában és szerkezetében vannak különbségek.
Beszámoltak arról, hogy a V. tubiashii-ból, egy fiatal kagylók kórokozójából tisztított hőlabilis hemolizin hasonló a VVH-hoz . A VVH-hoz hasonlóan ez a toxin is kompetitív gátlást mutatott a koleszterinnel szemben, és képes az eritrociták lízisére. Ezenkívül a toxin szövetkultúrában citotoxicitást mutat CHO, Caco-2 és atlanti menhaden májsejtekkel szemben.
V. damselaha a halak kezelése, tengervízzel és tengeri állatokkal való érintkezés, valamint nyers tenger gyümölcseinek lenyelése által okozott sebfertőzésről számoltak be . Úgy vélték, hogy ebben a baktériumban nincs más hemolizin, kivéve a damselysin néven ismert foszfolipáz D aktivitású hemolizint . A közelmúltban jelentették, hogy ez a baktérium egy új, pPHDD1 virulencia-plazmidban kódolt HlyA-szerű hemolizinnel rendelkezik. A V. damselae új HlyA-szerű hemolizinjének jellemzői még nem azonosítottak, de az előre jelzett aminosav-szekvenciák 69%-os hasonlóságot mutatnak a V. cholerae HlyAjával, de hiányzik a β-prízis lektinszerű doménje (1. ábra) .
.