RTX toxin
आर. टी. एक्स. टॉक्सिन सुपरफेमिली बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित साइटोलाइसिन और साइटोटॉक्सिन का एक समूह है। विभिन्न प्रकार के कार्यों के साथ 1000 से अधिक ज्ञात सदस्य हैं। आर. टी. एक्स. परिवार को दो सामान्य विशेषताओं द्वारा परिभाषित किया गया हैः विष प्रोटीन अनुक्रमों में विशेषता दोहराती है, और प्रकार I स्राव प्रणाली (टी1एसएस) द्वारा बाह्य कोशिकीय स्राव। आर. टी. एक्स. नाम (विष में दोहराता है) विष प्रोटीन के सी-टर्मिनस पर स्थित ग्लाइसिन और एस्पार्टेट-समृद्ध दोहराव को संदर्भित करता है, जो आर. टी. एक्स. ऑपरॉन के भीतर एन्कोडेड एक समर्पित टी1एसएस द्वारा निर्यात की सुविधा प्रदान करता है। संरचना और कार्य आर. टी. एक्स. प्रोटीन आकार में 40 से 600 के. डी. ए. तक होते हैं और सभी में सी-टर्मिनल स्थित ग्लाइसिन और नौ एमिनो एसिड के एस्पार्टेट-समृद्ध पुनरावृत्ति अनुक्रम होते हैं। पुनरावृत्तियों में सामान्य अनुक्रम संरचना होती है, (जहां एक्स किसी भी अमीनो एसिड का प्रतिनिधित्व करता है), लेकिन पुनरावृत्तियों की संख्या आरटीएक्स प्रोटीन परिवार के सदस्यों के भीतर भिन्न होती है। ये सर्वसम्मत क्षेत्र Ca2 + बाइंडिंग के लिए साइटों के रूप में कार्य करते हैं, जो एक ATP-मध्यस्थ प्रकार 1 स्राव प्रणाली (T1SS) के माध्यम से निर्यात के बाद RTX प्रोटीन के तह की सुविधा प्रदान करते हैं। अधिकांश टी1एसएस प्रोटीन आर. टी. एक्स. ऑपरॉन के भीतर कूटबद्ध होते हैं। टी1एसएस प्रोटीन जीवाणु कोशिका की आंतरिक झिल्ली (आई. एम.) और बाहरी झिल्ली (ओ. एम.) दोनों में फैले एक निरंतर चैनल का निर्माण करते हैं, जो पेरिप्लाज्मिक स्थान (आई. एम. और ओ. एम. के बीच) में आर. टी. एक्स. विष के संपर्क को रोकता है। टाइप 1 स्राव प्रणाली घटकों में शामिल हैंः एक एबीसी ट्रांसपोर्टर (टी. सी. #3. ए. 1), एक झिल्ली संलयन प्रोटीन (एम. एफ. पी.; टी. सी. #8. ए. 1), और एक बाहरी झिल्ली प्रोटीन (ओ. एम. एफ.; टी. सी. #1.B.17)। ओ. एम. एफ. को अक्सर आर. टी. एक्स. ऑपरॉन के बाहर कूटबद्ध किया जाता है क्योंकि कोशिका के भीतर इसके कई कार्य हो सकते हैं। एस्चेरिचिया कोलाई, पाश्चुरेला हेमोलिटिका और विब्रियो हैजा में, टी. ओ. एल. सी. टी1एसएस. आर. टी. एक्स. विष निर्यात में ओ. एम. पी. के रूप में कार्य करता है। प्रत्येक मामले में, टी. ओ. एल. सी. जीन आर. टी. एक्स. ऑपरॉन के बाहर स्थित होता है और एक संरक्षित बहु-कार्यात्मक प्रोटीन को कूटबद्ध करता है। परिवहन के दौरान, टी1एसएस आर. टी. एक्स. विष के सी-टर्मिनल दोहराव को पहचानता है, और सी-टर्मिनल को पहले चैनल के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है। सामान्य आर. टी. एक्स. जीन समूह तीन प्रकार के प्रोटीन को कूटबद्ध करता हैः आर. टी. एक्स. टॉक्सिन, एक आर. टी. एक्स. सक्रियक एसाइलट्रांसफेरेज, और टी1एसएस. प्रोटीन। सिस-एन्कोडेड आर. टी. एक्स. टॉक्सिन एक्टिवेटर द्वारा अनुवाद के बाद के संशोधन तक टॉक्सिन निष्क्रिय रहता है, जो आमतौर पर लक्षित कोशिका के भीतर होता है। आर. टी. एक्स.-सक्रियकारी एसाइलट्रांसफेरेज आर. टी. एक्स. विष के भीतर आंतरिक रूप से स्थित लाइसिन अवशेषों में एसाइल-लिंक्ड फैटी एसिड के लगाव को उत्प्रेरित करता है। यह संशोधन सभी आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थों में आवश्यक है; हालाँकि, आर. टी. एक्स. विषाक्तता में इसके सटीक कार्य को समझा नहीं गया है। आर. टी. एक्स. विष परिवार के सदस्य कार्यों की एक बड़ी श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं, और आम तौर पर कई कार्यात्मक क्षेत्र। आर. टी. एक्स. साइटोटॉक्सिन में छिद्र-निर्माण एकमात्र ज्ञात साझा कार्य है, और छिद्र आम तौर पर लक्ष्य कोशिकाओं में सी. ए. 2 + के प्रवाह की अनुमति देने वाले कैटायन-चयनात्मक होते हैं। आर. टी. एक्स. सुपरफ़ैमिली (आर. टी. एक्स. (टी. सी. #1.C.11); एच. आर. पी. जेड. (टी. सी. #1.C.56) और सी. सी. टी. (टी. सी. #1.C.57) के सदस्यों में दोहराए जाने वाले अनुक्रम होते हैं जो ऑटोट्रांसपोर्टर (जैसे, 1.B.12.10.1 और 1.B.40.1.2) के साथ-साथ टी. ओ. एल. ए. (2.C.1.2.1) में भी पाए जाते हैं। ये क्षेत्र संभवतः प्रोटीन-प्रोटीन अंतःक्रियाओं में मध्यस्थता करते हैं। परिवार ट्रांसपोर्टर वर्गीकरण डेटाबेस आर. टी. एक्स.-टॉक्सिन सुपर फैमिली को जैव-सूचनात्मक और जातिजनित विश्लेषण के आधार पर होमोलॉग के 3 अलग-अलग परिवारों में विभाजित करता हैः 1.C.11-छिद्र बनाने वाला आर. टी. एक्स. टॉक्सिन (आर. टी. एक्स.-टॉक्सिन) परिवार 1.C.56-स्यूडोमैनस सिरिंजी एच. आर. पी. जेड. कैशन चैनल (एच. आर. पी. जेड.) परिवार 1.C.57-क्लॉस्ट्रिडियल साइटोटॉक्सिन (सी. सी. टी.) परिवार आर. टी. एक्स. टॉक्सिन को मूल रूप से हेमोलिसिन और ल्यूकोटॉक्सिन में विभाजित किया गया था। हालांकि, साक्ष्य ने हेमोलिसिन में ल्यूकोटॉक्सिक गतिविधि दिखाई है, जिससे आर. टी. एक्स. विष उपसमूहों को दो परिवारों में पुनर्वर्गीकृत किया गया हैः छिद्र बनाने वाले ल्यूकोटॉक्सिन (आर. टी. एक्स.-विष परिवार, 1.C.11.1.1) और एम. ए. आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थ (सी. सी. टी. परिवार, 1.C.57.3.4) (बहु-कार्यात्मक ऑटोप्रोसेसिंग आर. टी. एक्स. विष)। एम. ए. आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थ आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थों की तुलना में बहुत बड़े होते हैं और एक अतिरिक्त ए. बी. सी.-ट्रांसपोर्टर युक्त संशोधित प्रकार 1 स्राव प्रणालियों द्वारा निर्यात किए जाते हैं। आर. टी. एक्स.-टॉक्सिन परिवार आर. टी. एक्स.-टॉक्सिन परिवार (टी. सी. #1.C.11) (आर. टी. एक्स.-टॉक्सिन सुपर फैमिली का उप-परिवार) मल्टीडोमेन ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरियल पोर-फॉर्मिंग एक्सोटॉक्सिन का एक बड़ा परिवार है। वे बैक्टीरिया से स्रावित होते हैं, और प्रसंस्करण के बाद, वे पशु कोशिकाओं की झिल्ली में प्रवेश करते हैं। वे कोशिका प्रकार और प्रजाति-विशिष्ट दोनों प्रभाव डालते हैं (उदाहरण के लिए, एम. हेमोलिटिका का ल्यूकोटॉक्सिन केवल एल्वियोलर मैक्रोफेज, न्यूट्रोफिल और जुगाली करने वालों के लिम्फोसाइट्स के साथ बातचीत करता है और माना जाता है कि इन कोशिकाओं को मारकर या अक्षम करके बैक्टीरिया के प्रसार को बढ़ावा देता है)। ये विषाक्त पदार्थ प्रोटीन रिसेप्टर्स जैसे कि β2-इंटीग्रिन को पहचानते हैं, उच्च सांद्रता पर छिद्र बनाते हैं, और तंत्र द्वारा कोशिका टूटने का कारण बनते हैं जिन्हें अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। माना जाता है कि तीन ट्रांसमेम्ब्रेन डोमेन छिद्र निर्माण में शामिल होते हैं जो ई. कोलाई HlyA प्रोटीन (TC #1.C.11.1.3) में अवशेष 299-319,361-381 और 383-403 पर होते हैं। हालांकि, कम, सबलाइटिक सांद्रता पर, ल्यूकोटॉक्सिन (TC #1.C.11.1.1) न्यूट्रोफिल के सक्रियण, सूजन साइटोकिन्स का उत्पादन, अपक्षय, ऑक्सीजन-व्युत्पन्न मुक्त कणों का उत्पादन और एपोप्टोसिस के अनुरूप रूपात्मक परिवर्तन का कारण बनता है। बोर्डेटेला पर्टुसिस के एडेनाइलेट साइक्लेज टॉक्सिन (ACT या CyaA; TC #1.C.11.1.4) का C-टर्मिनल डोमेन एक छोटा कैटायन-चयनात्मक चैनल बनाता है, जो पारगम्यता बाधा को बाधित करता है। यह चैनल संभवतः एन-टर्मिनल एडेनाइलेट साइक्लेज को मेजबान कोशिका कोशिका द्रव्य तक नहीं पहुँचाता है। हालांकि, छिद्र बनाने वाले क्षेत्र में एक एम्फीपैथिक α-हेलिक्स (Glu509 और Glu516) में अवशेषों में उत्परिवर्तन एडेनाइलेट साइक्लेज स्थानांतरण को अवरुद्ध करते हैं और साथ ही झिल्ली चैनल की कैटायन चयनात्मकता को संशोधित करते हैं, क्योंकि स्थानान्तरण और छिद्र बनाने की गतिविधियाँ एक वैकल्पिक और पारस्परिक रूप से स्वतंत्र तरीके से विष अणु के समान संरचनात्मक तत्वों को नियोजित करती हैं। एसीटी मायलोइड फागोसाइटिक कोशिकाओं पर एक सीडी11बी/सीडी18 (पूरक रिसेप्टर 3) बीटा2 इंटीग्रिन रिसेप्टर का उपयोग करता है लेकिन कम प्रभावकारिता के साथ यह इस रिसेप्टर की कमी वाली कोशिकाओं में भी प्रवेश कर सकता है या लाइपोसोम में डाल सकता है। फॉस्फेटिडिलेथनोलामाइन और कोलेस्ट्रॉल एसीटी सम्मिलन को उत्तेजित करते हैं। ए. सी. टी. लिपिड फ़्लिप-फ़्लॉप को भी बढ़ावा देता है जो यह सुझाव देता है कि ए. सी. टी. झिल्ली में डालने पर ट्रांस-बिलेयर नॉनलैमेलर लिपिड संरचनाओं का निर्माण करता है। सी. ए. ए. दो अलग-अलग प्रकार के छिद्र जैसी संरचनाएँ बना सकता है, जो झिल्ली क्षमता और पी. एच. के अभिविन्यास पर निर्भर करता है। परिवहन प्रतिक्रिया आर. टी. एक्स.-विष परिवार के सदस्यों के लिए प्रस्तावित सामान्यीकृत परिवहन प्रतिक्रिया हैः छोटे अणु (अंदर) → छोटे अणु (बाहर)। उदाहरण आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थ विभिन्न प्रकार के ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित होते हैं। एस्चेरिचिया, प्रोटियस और बोर्डेटेला सहित कई जीवाणु वंशों में आर. टी. एक्स. विष उत्पादन और आर. टी. एक्स. जीन की खोज की गई है। पाश्चरेलेसी परिवार के सदस्य भी आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करते हैं। विब्रियो वंश, जिसमें वी. हैजा और वी. वल्निफिकस शामिल हैं, आर. टी. एक्स. प्रोटीन के एक अन्य वर्ग, एम. ए. आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करता है। एस्चेरिचिया कोलाई में आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थ रोगजनक ई. कोलाई के कई उपभेदों में पाए गए हैं। प्रोटोटाइपिकल आर. टी. एक्स. टॉक्सिन, α-हीमोलिसिन (एच. एल. ए.; टी. सी. #1.C.11.1.3), मूत्र पथ के संक्रमण का प्रमुख कारण, यूरोपैथोजेनिक ई. कोलाई (यू. पी. ई. सी.) में एक सामान्य विषाणु कारक है। एच. एल. आई. ऑपरॉन आर. टी. एक्स. टॉक्सिन (एच. एल. आई. ए.), एच. एल. आई. ए. सक्रियण प्रोटीन एच. एल. आई. सी. (एक एसाइलट्रांसफरेज़; टी. सी. #9.A.40.1.1), और टी1एसएस मशीनरी के दो प्रोटीन को कूटबद्ध करता है। एच. आई. एल. टी. 1. एस. एस. में ए. बी. सी. ट्रांसपोर्टर एच. एल. आई. बी. (टी. सी. #3.A.1.109.1), झिल्ली संलयन प्रोटीन एच. एल. आई. डी. (टी. सी. #8.A.1.3.1) और बाहरी झिल्ली प्रोटीन टी. ओ. एल. सी. (टी. सी. #1.B.17.1.1) शामिल हैं। जबकि एच. एल. आई. बी. और एच. एल. आई. डी. जीन एच. एल. आई. ऑपरॉन के भीतर स्थित होते हैं, टी. ओ. एल. सी. एक बहु-कार्यात्मक प्रोटीन है जो एच. एल. आई. ऑपरॉन के बाहर कूटबद्ध होता है। एंटरोहेमोरेजिक एस्चेरिचिया कोलाई (ई. एच. ई. सी.) भी एक आर. टी. एक्स. विष पैदा करता है। ई. एच. ई. सी. हीमोलिसिन (ई. एच. ई. सी.-हेली) की खोज ई. एच. ई. सी. सीरोटाइप ओ157: एच7 में की गई थी। ई. एच. ई. सी.-एच. एल. आई. ऑपरॉन में चार ई. कोलाई-एच. एल. आई. होमोलॉग होते हैंः ई. एच. ई. सी.-एच. एल. ए., ई. एच. ई. सी.-एच. एल. आई. सी., ई. एच. ई. सी.-एच. एल. आई. बी. और ई. एच. ई. सी.-एच. एल. आई. डी.। एंटरोहेमोरेजिक ई. कोलाई में शिगा टॉक्सिन (एस. टी. एक्स.) प्राथमिक विषाक्तता कारक हैं लेकिन ई. एच. ई. सी. कई अन्य विषाक्तता कारक पैदा करता है जो ई. एच. ई. सी. संक्रमणों में संवहनी एंडोथेलियम को नुकसान पहुंचाने में सक्षम हैं। ई. एच. ई. सी.-एच. एल. आई. कई ई. एच. ई. सी. सीरोग्रुपों में व्यक्त किया जाता है जो मनुष्यों में गंभीर संक्रमण का कारण बनते हैं। ई. एच. ई. सी.-एच. एल. आई. को विट्रो में ई. एच. ई. सी.-स्रावित बाहरी झिल्ली पुटिकाओं (ओ. एम. वी.) के भीतर ले जाया जाता है। परिवहन का यह तरीका लक्षित कोशिकाओं को ई. एच. ई. सी.-एच. एल. आई. वितरण में सहायता करके विषाक्तता को बढ़ाता है। विब्रियो हैजा में विब्रियो बैक्टीरिया में आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थ आर. टी. एक्स. विषाक्त शोध में एक प्रारंभिक खोज का प्रतिनिधित्व करते हैं, लेकिन हाल ही में एम. ए. आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थ नामक आर. टी. एक्स. विषाक्त पदार्थों के एक अलग वर्ग से संबंधित होने की खोज की गई थी। विब्रियो हैजा में मार्टेक्स जीन छह प्रोटीनों को कूटबद्ध करता हैः एम. ए. आर. टी. एक्स. टॉक्सिन (आर. टी. एक्स. ए.), एक एसाइलट्रांसफेरेज (आर. टी. एक्स. सी.), एक झिल्ली संलयन प्रोटीन (आर. टी. एक्स. डी.), दो ए. बी. सी.-ट्रांसपोर्टर (आर. टी. एक्स. बी. और आर. टी. एक्स. ई.), और अज्ञात कार्य के साथ एक प्रोटीन। आर. टी. एक्स. ए. हैजा में शामिल एक विषाणु कारक है जो छोटी आंत में वी. हैजा के उपनिवेशीकरण की सुविधा प्रदान करता है। आर. टी. एक्स. ए. जी-एक्टिन संशोधन और रो जी. टी. पीसेस के विनाश के माध्यम से मेजबान कोशिकाओं में एक्टिन साइटोस्केलेटन के विनाश का कारण बनता है। विष में चार कार्यात्मक क्षेत्र होते हैंः एक एक्टिन क्रॉस-लिंकिंग क्षेत्र (ए. सी. डी.), एक रो-निष्क्रिय क्षेत्र (आर. आई. डी.), एक सिस्टीन प्रोटीज क्षेत्र (सी. पी. डी.), और एक αβ-हाइड्रोलेज। वी. हैजा संक्रमण में, सी. पी. डी. यूकेरियोटिक मेजबान कोशिकाओं के अंदर इनोसिटोल हेक्साकिसफॉस्फेट (आई. एन. पी. 6, फाइटिक एसिड) से जुड़ जाता है। यह बंधन ऑटोप्रोटीओलाइटिक सी. पी. डी. को सक्रिय करता है जो एम. ए. आर. टी. एक्स. प्रोटीन को छोटे स्वतंत्र प्रोटीनों में विभाजित करता है जिनमें से प्रत्येक में केवल एक प्रभावक डोमेन ए. सी. डी., आर. आई. डी. और αβ-हाइड्रोलेज होता है। यह प्रत्येक प्रभावक को मेजबान कोशिका के भीतर स्वतंत्र रूप से कार्य करने की अनुमति देता है, यह आर. टी. एक्स. ए. के प्रभाव को बढ़ाता है क्योंकि कोशिका के भीतर विभिन्न स्थानों पर ए. सी. डी. और आर. आई. डी. कार्य करते हैं। एसीडी मेजबान कोशिका साइटोसोल में मोनोमेरिक जी-एक्टिन को क्रॉस-लिंक करता है, जो साइटोस्केलेटन के एक प्रमुख घटक एक्टिन माइक्रोफिलामेंट के गठन को रोकता है। आर. आई. डी. झिल्ली से बंधे रो-जी. टी. पी. को निष्क्रिय कर देता है, जो साइटोस्केलेटन गठन के नियामक हैं। बोर्डेटेला पर्टुसिस में एडेनाइलेट साइक्लेज टॉक्सिन (ए. सी. टी. या सी. ए. ए.), बोर्डेटेला पर्टुसिस में एक प्राथमिक विषाणु कारक है। सी. ए. ए. एक बहु-कार्यात्मक आर. टी. एक्स. परिवार का विष है जो मायलोइड फागोसाइट्स को लक्षित करता है, जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को खराब करता है और बी. पर्टुसिस उपनिवेशीकरण को बढ़ावा देता है। सी. ए. ए. ऑपरॉन पाँच प्रोटीन सी. ए. ए. (आर. टी. एक्स. टॉक्सिन), सी. ए. सी. (सी. ए. ए. सक्रियण प्रोटीन), और तीन टी. 1. एस. एस. प्रोटीनः सी. ए. बी. (एक ए. बी. सी. ट्रांसपोर्टर) सी. ए. डी. (एक झिल्ली संलयन प्रोटीन), और सी. ए. ई. (एक बाहरी झिल्ली प्रोटीन) को कूटबद्ध करता है। सी. ए. ए. प्रोटीन में एक एडेनाइलेट साइक्लेज डोमेन (ए. सी. डोमेन) और एक हेमोलिटिक/साइटोलिटिक डोमेन होता है। हेमोलिटिक कार्य लक्षित कोशिकाओं में छिद्र बनाता है, जबकि सेल-इनवेसिव एसी डोमेन सेलुलर झिल्ली में सेल साइटोसोल में स्थानांतरित होता है। CyaA αMβ2 समाकलन को बांधता है, कोशिका झिल्ली में खुद को सम्मिलित करता है और कैल्पेन को सक्रिय करने वाले Ca2 + आयनों के प्रवाह के लिए एक क्षणिक मार्ग खोलता है। यह कोशिका झिल्ली के भीतर सी. ए. ए. विष को कोलेस्ट्रॉल (लिपिड राफ्ट) से समृद्ध झिल्ली माइक्रोडोमेन में पुनर्स्थापित करने में सक्षम बनाता है और झिल्ली के पार एसी डोमेन का कोशिका साइटोसोल में स्थानान्तरण पूरा होता है। एक बार जब एसी डोमेन को साइटोसोल में आंतरिक रूप दिया जाता है तो यह कैलमोडुलिन के बंधन द्वारा सक्रिय होता है और साइटोसोलिक एटीपी के सीएएमपी में अनियमित रूपांतरण को उत्प्रेरित करता है, इस प्रकार इसे साइटोटॉक्सिक स्तर तक बढ़ाता है। संदर्भ जीवाणु विषाक्त पदार्थ