R-tělesa

R-body  jsou nerozpustné „stuhy“ proteinů syntetizovaných určitými typy bakterií. Obvykle v cytoplazmě bakterií jsou tyto pásky pevně svinuté do válcovitých struktur [1] . Zpočátku byly nalezeny v kappa částicích  - bakteriálních endosymbionech nálevníků rodu Paramecium . Oni nebo geny, které je kódují, se také nacházejí v některých typech volně žijících bakterií, funkce R-těl v těchto bakteriích nejsou známy. R-tělesa lze rozdělit do pěti různých skupin, lišících se velikostí, morfologií stuhy a mechanismem odvíjení R-těles [2] .

Morfologie, montáž a prodloužení

Při neutrálním pH připomínají R-tělesa typu 51 stočenou stuhu o průměru 500 nm a výšce asi 400 nm [1] . Je kódován jediným operonem ze čtyř otevřených čtecích rámců [3] [4] . R-body se skládají ze dvou malých strukturních proteinů, RebA a RebB [5] . Třetí protein, RebC, je nutný ke kovalentnímu spojení dvou strukturních proteinů do struktury s vysokou molekulovou hmotností, která vypadá jako žebřík na proteinové foréze [5] .

Při nízkém pH se R-tělesa rozvinou od středu a vytvoří prázdnou trubici se špičatými konci o délce až 20 mikrometrů [6] .

Funkce

R-tělesa zajišťují, že citlivé kmeny nálevníků jsou zabity jinými nálevníky. Když se částice kappa ze „zabijáckého“ nálevníku dostanou do těla „oběti“, R-tělesa se působením kyselého prostředí v jeho trávicí vakuole rozvinou a vytvoří trubici o průměru 165 nm a délce 20 μm (u typu 51 R-tělesa). Současně R-tělesa narušují membrány částice kappa a trávicí vakuoly, mísí cytoplazmu bakterie (částice kappa) a kořist [7] . Následná smrt nálevníků je pravděpodobně způsobena vstupem toxinu obsaženého v částicích kappa do jejich cytoplazmy. Nálevníci neumírají, když konzumují purifikovaná R-tělesa nebo E. coli , které exprimují proteiny R-těl. R-tělesa tedy nezabíjejí buňku, ale spíše působí jako transportní prostředek pro jiné molekuly [3] [8] . R-tělesa lze použít jako přizpůsobitelná zařízení pro aplikace buněčného inženýrství, protože R-tělesa typu 51 jsou přirozené biologické stroje, které se mění ze zkroucených na nesložené v reakci na změny pH . Mohou se vrátit do své složené formy, když se pH zvýší . Mohou také pracovat v náročných prostředích, jako jsou vysoké teploty, přítomnost solí a detergentů. Proces nasazení R-těles je jednoduchým a efektivním řešením problému prasknutí membrány; jde tedy o slibný klinický nástroj pro uvolňování a vzájemnou penetraci obsahu různých membránových kompartmentů do sebe [9] .

Poznámky

  1. ↑ 1 2 F R Pond, I Gibson, J Lalucat, RL Quackenbush. Bakterie produkující R-tělo. (anglicky)  // Recenze mikrobiologie a molekulární biologie : deník. — Americká společnost pro mikrobiologii, 1989. - 1. března ( roč. 53 , č. 1 ). - str. 25-67 . — ISSN 0146-0749 . — PMID 2651865 .
  2. ↑ Raymann, Kasie; Bobay, Louis Marie; Doak, Thomas G.; Lynch, Michael; Gribaldo, Simonetta. Genomický průzkum homologů Reb naznačuje rozšířený výskyt R-těl v proteobakteriích  // G3  : Geny, genomy, genetika : deník. - 2013. - 1. března ( díl 3 , č. 3 ). - str. 505-516 . — ISSN 2160-1836 . - doi : 10.1534/g3.112.005231 . — PMID 23450193 .
  3. ↑ 1 2 Kanabrocki, JA; Quackenbush, R. L.; Pond, FR Organizace a exprese genetických determinant pro syntézu a sestavení těl typu 51 R  //  Journal of Bacteriology : deník. - 1986. - 1. října ( roč. 168 , č. 1 ). - str. 40-48 . — ISSN 0021-9193 . — PMID 3759909 .
  4. ↑ Jeblick, Jörn; Kusch, Jurgen. Sekvence, transkripční aktivita a evoluční původ plazmidu pKAP298 kódujícího R-tělo z intracelulární parazitické bakterie Caedibacter taeniospiralis  //  Journal of Molecular Evolution : deník. - 2005. - 1. února ( roč. 60 , č. 2 ). - S. 164-173 . — ISSN 0022-2844 . - doi : 10.1007/s00239-004-0002-2 . — PMID 15785846 .
  5. ↑ 1 2 Hereth, D.P.; Pond, F. R.; Dilts, JA; Quackenbush, RL Charakterizace genetických determinant pro syntézu a sestavování R těla v Caedibacter taeniospiralis 47 a 116  //  Journal of Bacteriology : deník. - 1994. - 1. června ( roč. 176 , č. 12 ). - S. 3559-3567 . — ISSN 0021-9193 . — PMID 8206833 .
  6. ↑ Preer, John R.; Hufnagel, Linda A.; Preer, Louise B. Struktura a chování R těles ze zabijácké paramecie  //  Journal of Ultrastructure Research : deník. - 1966. - 1. dubna ( roč. 15 , č. 1 ). - str. 131-143 . - doi : 10.1016/S0022-5320(66)80100-4 . — PMID 5936490 .
  7. ↑ Mueller, Jo Anne. Vitálně zbarvený kappa v Paramecium aurelia  //  Journal of Experimental Zoology : deník. - 1965. - 1. prosince ( roč. 160 , č. 3 ). - str. 369-372 . — ISSN 1097-010X . - doi : 10.1002/jez.1401600314 . — PMID 4160786 .
  8. ↑ Schrallhammer, Martina; Galati, Stefano; Altenbuchner, Josef; Schweikert, Michael; Görtz, Hans-Dieter; Petroni, Giulio. Sledování role R-těl v zabijáckém rysu: nepřítomnost toxicity R-těla produkujícího rekombinantní E. coli na paramecii  (anglicky)  // European Journal of Protistology: journal. - 2012. - 1. listopadu ( roč. 48 , č. 4 ). - S. 290-296 . — ISSN 1618-0429 . - doi : 10.1016/j.ejop.2012.01.008 . — PMID 22356923 .
  9. ↑ Jessica K. Polka, Pamela A. Silver. A. Laditelný proteinový píst, který láme membrány a uvolňuje zapouzdřený náklad  // Syntetická biologie  ACS : deník. - 2016. - 15. dubna ( ročník 5 , č. 4 ). - str. 303-311 . - doi : 10.1021/acssynbio.5b00237 . — PMID 26814170 .