DsbA

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紹介

DsbAは細菌のチオールジスルフィドオキシドレダクターゼ（TDOR）です。DsbAはDsb（ジスルフィド結合）ファミリーの酵素の重要な成分です。DsbAはペプチドが細胞のペリプラズマに出現する際に、イントラチェインジスルフィド結合の形成を触媒します。

構造

構造的に、DsbAは機能が不明な挿入ヘリカルドメインを持つチオレドキシンドメインを含んでいます。他のチオレドキシンベースの酵素と同様に、DsbAの触媒部位はCXXCモチーフ（E. coli DsbAではCPHC）です。このシステインのペアは酸化される（内部ジスルフィドを形成）か還元される（遊離チオールとして）可能であり、酸化状態に応じて電子対の供与体または受容体として機能することにより、オキシドレダクターゼ活性を可能にします。この反応は一般的に、酵素のシステインが基質のシステインと結合する混合ジスルフィド中間体を介して進行します。DsbAは新生タンパク質にジスルフィド結合を導入する役割を担っています。同等の用語で言えば、基質タンパク質上のシステイン残基のペアの酸化を触媒します。DsbAの基質のほとんどは最終的に分泌され、重要な毒素、病原性因子、接着機構、運動構造を含みます。

病原性細菌の病原性に対するジスルフィド結合レドックスタンパク質（Dsb）の影響

翻訳後修飾は、タンパク質の成熟プロセスの重要な部分であり、正しい折りたたみとタンパク質の活性を確保することができます。そして、システインは細菌の翻訳後修飾において重要な役割を果たします。ジスルフィド結合オキシドレダクターゼ（Dsb）は、細菌の内膜とペリプラズマ空間に存在し、チオール基を持つ膜貫通タンパク質がイントラ分子ジスルフィド結合を形成できるようにし、適切に折りたたまれ、機能することを可能にします。さらに、細菌が細胞の外に分泌する分泌タンパク質は、細胞内で折りたたみが完了している場合、細胞膜を通過する際の空間的ブロックにより、細胞の外にタンパク質を分泌することが難しくなります。

Escherichia coliの病原性に対するジスルフィド結合レドックスタンパク質（Dsb）の影響

E. coliにおけるジスルフィド結合の形成はペリプラズマ内で行われ、チオール-ジスルフィドオキシドレダクターゼDsbAによって触媒されます。DsbAは最初に同定されたジスルフィド結合レドックスタンパク質であり、新たに合成されたペリプラズマタンパク質にジスルフィド化合物を供与し、内膜に位置する第二のタンパク質DsbBによって再酸化されます。DsbAとDsbBは、細胞質およびペリプラズマ空間における基質タンパク質の適切な折りたたみと機能を継続的に推進する完全なレドックスサイクルの連鎖を形成できます。DsbAとDsbBタンパク質はチオレドキシンファミリーに属します。両方のチオレドキシンは典型的なC-XX-Cジチオール活性部位配列を含み、グラム陰性細菌に保存されています。dsbCはジスルフィド異性化酵素ファミリーの別のメンバーです。現在の研究では、E. coli DsbAが自らの鞭毛の運動性に密接に関連していることがわかり、dsbAまたはdsbBが欠損するとE. coliの欠失につながることが示されました。dsbAまたはdsbBが欠如すると、E. coliのPループタンパク質（FlgI）はジスルフィド結合を合成できず、したがって鞭毛を組み立てることができず、運動性を失います。

コレラ菌の病原性に対するジスルフィド結合レドックスタンパク質（Dsb）の影響

VcDsbAはコレラ菌のペリプラズマ空間に存在するジスルフィド結合オキシドレダクターゼであり、コレラ菌の病原性に不可欠です。VcDsbAはコレラ毒素因子の分泌に不可欠であるだけでなく、胆汁塩の存在下で、VcDsbAはTcpPを誘導して二量体を形成させることにより、コレラ菌の病原性を活性化し、下流の病原因子遺伝子toxTの発現を活性化することができます。したがって、VcDsbAはコレラ菌の主要な病原性調節因子であるToxTの発現にも不可欠です。さらに、VcDsbAはin vitro環境でMSHAの発現を高めることにより、バイオフィルム形成を促進することができます。