Sortaza Staphylococcus aureus je transpeptidaza koja veže površinske proteine na ćelijski zid; cijepa se između Gly i Thr motiva LPXTG i katalizira stvaranje amidne veze između karboksilne skupine treonina i amino skupine peptidoglikana ćelijskog zida.[7][8]
Biološka uloga
Proteini supstrata vezani sortazama za ćelijske zidove uključuju enzime, piline i glikoproteine velike površine koji posreduju adheziju. Ovi proteini često imaju važnu ulogu u virulenciji, infekcijama i kolonizaciji patogena.
Površinski proteini ne samo da podstiču interakciju između invazivnog patogena i životinjskih tkiva, već također pružaju genijalne strategije za bijeg bakterija od imunskog odgovora domaćina. U slučaju S. aureus, protein A, imunoglobulini se hvataju na površini mikroba i kamufliraju bakterije tokom invazije tkiva domaćina. S. aureus mutanti kojima nedostaje gen srtA ne uspijevaju se usidriti i prikazati neke površinske proteine te im je smanjena sposobnost izazivanja infekcija kod životinja. Sortaza djeluje na površinske proteine koji se iniciraju u put sekrecije (Sec) i čiji signalni peptid uklanja signalna peptidaza. S. aureusgenomkodira dva skupa gena sortaze i gena za lučenje. Zamislivo je da S. aureus razvio je više od jednog puta za transport 20 površinskih proteina do ovojnice ćelijskog zida.
Treba imati na umu da su egzosortaza i arheosortaza funkcionalno analogne, iako ni na koji način nisu homologne sortazi.[9]
Kao cilj antibiotika
Smatra se da su sortaze dobre mete za nove antibiotike[10] budući da su važni proteini za patogene bakterije i barem jedna kompanija zabilježila je ograničeni komercijalni interes.[11]
Struktura
Ova skupina cistein-peptidaza pripada porodici MEROPS peptidaza C60 (klan C-) i uključuje članove nekoliko potporodica sortaza.
Druga potporodica sortaza (C60B u MEROPS) sadrži proteine bakterijske sortaze B koji su dugi po oko 200 ostataka.[12]
Upotreba u strukturnoj biologiji
Transpeptidaznu aktivnost sortaze koriste strukturni biolozi za proizvodnju fuzijskih proteina in vitro. Motiv prepoznavanja (LPXTG) dodaje se na C-kraj proteina od interesa, dok se motiv oligo-glicina dodaje na N-terminal drugog proteina koji se vezuje. Nakon dodavanja sortaze u proteinsku smjesu, dva peptida su kovalentno vezana putem nativne peptidne veze. Ovu reakciju koriste NMR spektroskopisti za proizvodnju NMR nevidljivih oznaka topljivosti [13] and in one example by X-ray crystallographers to promote complex formation.[14]
^Mazmanian SK, Liu G, Ton-That H, Schneewind O (July 1999). "Staphylococcus aureus sortase, an enzyme that anchors surface proteins to the cell wall". Science. 285 (5428): 760–3. doi:10.1126/science.285.5428.760. PMID10427003.
^Kobashigawa Y, Kumeta H, Ogura K, Inagaki F (March 2009). "Attachment of an NMR-invisible solubility enhancement tag using a sortase-mediated protein ligation method". Journal of Biomolecular NMR. 43 (3): 145–50. doi:10.1007/s10858-008-9296-5. PMID19140010. S2CID207183676.
Neiers F, Madhurantakam C, Fälker S, Manzano C, Dessen A, Normark S, Henriques-Normark B, Achour A (October 2009). "Two crystal structures of pneumococcal pilus sortase C provide novel insights into catalysis and substrate specificity". Journal of Molecular Biology. 393 (3): 704–16. doi:10.1016/j.jmb.2009.08.058. PMID19729023.
Schlüter S, Franz CM, Gesellchen F, Bertinetti O, Herberg FW, Schmidt FR (August 2009). "The high biofilm-encoding Bee locus: a second pilus gene cluster in Enterococcus faecalis?". Current Microbiology. 59 (2): 206–11. doi:10.1007/s00284-009-9422-y. PMID19459002. S2CID26466809.
Quigley BR, Zähner D, Hatkoff M, Thanassi DG, Scott JR (June 2009). "Linkage of T3 and Cpa pilins in the Streptococcus pyogenes M3 pilus". Molecular Microbiology. 72 (6): 1379–94. doi:10.1111/j.1365-2958.2009.06727.x. PMID19432798. S2CID38103981.
Solovyova AS, Pointon JA, Race PR, Smith WD, Kehoe MA, Banfield MJ (February 2010). "Solution structure of the major (Spy0128) and minor (Spy0125 and Spy0130) pili subunits from Streptococcus pyogenes". European Biophysics Journal. 39 (3): 469–80. doi:10.1007/s00249-009-0432-2. PMID19290517. S2CID31626449.
Kang HJ, Middleditch M, Proft T, Baker EN (December 2009). "Isopeptide bonds in bacterial pili and their characterization by X-ray crystallography and mass spectrometry". Biopolymers. 91 (12): 1126–34. doi:10.1002/bip.21170. PMID19226623. S2CID1546055.
Proft T, Baker EN (February 2009). "Pili in Gram-negative and Gram-positive bacteria - structure, assembly and their role in disease". Cellular and Molecular Life Sciences. 66 (4): 613–35. doi:10.1007/s00018-008-8477-4. PMID18953686. S2CID860681.
Dramsi S, Caliot E, Bonne I, Guadagnini S, Prévost MC, Kojadinovic M, Lalioui L, Poyart C, Trieu-Cuot P (June 2006). "Assembly and role of pili in group B streptococci". Molecular Microbiology. 60 (6): 1401–13. doi:10.1111/j.1365-2958.2006.05190.x. PMID16796677. S2CID40698153.