streszczenie(PL)
Transkrypt
streszczenie(PL)
Dominik Lewandowski Strukturalne i funkcjonalne uwarunkowania oddziaływań pomiędzy kleszczem a patogenną bakterią na przykładzie białek TROSPA z Ixodes ricinus i OspA z Borrelia burgdorferi STRESZCZENIE Pasożytniczy tryb życia kleszczy sprawił, iż stały się one nosicielami wielu patogenów, w tym krętków Borrelia burgdorferi, odpowiedzialnych za rozwój boreliozy. W Europie, bakterie B. burgdorferi najczęściej przenoszone są przez kleszcze pospolite Ixodes ricinus. Wykazano, że białkiem niezbędnym do kolonizacji roztoczy przez krętki jest receptor TROSPA (ang. tick receptor for OspA). Bakterie, występujące w spożytej przez kleszcza krwi, wiążą się z zakotwiczoną w błonie komórek nabłonkowych glikoproteiną TROSPA i w ten sposób zasiedlają przewód pokarmowy wektora. Ze strony borrelii w oddziaływaniach tych uczestniczy białko OspA (ang. outer surface protein A), występujące na powierzchni zewnętrznej błony komórkowej bakterii. Podstawowym celem badań prezentowanych w niniejszej rozprawie było lepsze poznanie strukturalnych i funkcjonalnych uwarunkowań oddziaływań zachodzących pomiędzy kleszczem a patogenną bakterią. Jako główny obiekt badań wybrano kompleks TROSPA-OspA. Przeprowadzone na wstępie doświadczenia potwierdziły prawdziwość wcześniejszych doniesień dotyczących roli TROSPA w oddziaływaniach kleszcz-bakteria. Wykazano bowiem, że wyprodukowane w systemie bakteryjnym białko TROSPA wykazuje zdolność do wiązania OspA pochodzącego z trzech różnych gatunków Borrelia (B. afzelii, B. garinii oraz B. burgdorferi s.s.). Stwierdzono, iż w procesie powstawania kompleksu TROSPA-OspA istotną rolę odgrywają oddziaływania elektrostatyczne. Zgodnie z przewidywaniami, nie stwierdzono by w procesie tym uczestniczyła domena transbłonowa białka TROSPA. W kolejnym etapie badań porównano aktywność białka TROSPA produkowanego w komórkach owadzich i w E. coli. W rezultacie zaobserwowano, że modyfikacje potranslacyjne, którym ulega białko produkowane w układzie eukariotycznym, nie wpływają w istotny sposób na powstawanie kompleksu TROSPA-OspA. Wyniki badań strukturalnych dowiodły, że uczestniczącą w wiązaniu OspA, zewnątrzkomórkową część TROSPA (TROSPA_NΔ44) zaliczyć można do klasy białek nieuporządkowanych (ang. intrinsically disordered protein, IDP). TROSPA_NΔ44 jest zatem pierwszym zidentyfikowanym białkiem IDP, które bierze udział w oddziaływaniu pomiędzy wektorem i patogenem. Pokazano, iż w zależności od pH środowiska TROSPA_NΔ44 może przybierać konformację stopionej globuli typu PMG (ang. premolten globule-like) lub kłębka statystycznego. Pomiary małokątowego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego (ang. small angle X-ray scattering, SAXS) wykazały, że cząsteczka białka TROSPA_NΔ44 jest silnie wydłużona i występuje w roztworze w postaci licznych, dynamicznie przekształcających się konformerów. Na podstawie uzyskanych wyników stworzono szereg modeli kompleksu TROSPA_NΔ44-OspA, a następnie wybrano dwa, które najlepiej odpowiadały otrzymanym danym eksperymentalnym.