放线共生放线杆菌的白细胞毒素_论文

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1、放线共生放线杆菌的白细胞毒素放线共生放线杆菌(简称)是早发性牙周炎(EOP)尤其是局限性青少年牙周炎(LJP)的重要致病菌。在的各种毒力因子中［1］，白细胞毒素(Ltx)得到了广泛关注。不同的株产生Ltx的能力不同。高毒力株JP2生成的Ltx是低毒力株652的10-20倍［1］，这种显著的差异对的致病力有着决定性意义［2］。牙周病变部位的分离株所产生的Ltx远高于健康部位的分离株［2］。43-75%的牙周病变部位的分离株可产生Ltx，即Ltx+，而80%以上的健康人分离株则不具备这种能力，即Ltx-［3］。JP2样高毒力株仅在LJP中可分离到，

2、在健康个体或成人型牙周炎(AP)中只发现652样低毒力株［4］。为进一步了解的致病机理，本文综述了的Ltx的分子特征及作用机理。1　概　述9/9Ltx属于RTX毒素家族的一员。RTX是G-致病菌产生的大分子量(100，000-110，000)，Ca2+依赖性细胞穿孔毒素［5］，包括大肠杆菌(Escherichiacoli)的α溶血素，胸膜肺炎放线杆菌()的溶血素，菊属欧文菌(Erwiniachrysamthemi)的金属蛋白酶等［3］。RTX成员的基因组成相仿，4个基因按转录顺序C，A，B，D排列构成操纵子。A是结构基因，C编码激活毒素的蛋白，

3、B、D的基因产物与毒素的转运定位有关［6］。2　Ltx的蛋白组成和功能Itx基因产物Itx的操纵也由C，A，B，D4个基因组成基因产物分别发挥特定作用。根据氨基酸序列将ltxA的基因产物分为4个区域：N端、中心区、重复区、C端。N端(残基1-408)：由疏水和亲水基团交替组成。二级结构中包含22个α螺旋，其中有2个疏水基团和5个与跨膜和成孔相关的两歧性螺旋。该区的变异导致ltx毒性丧失，提示N端与毒素和靶细胞膜的相互作用有关。中心区(残基409-729)：包含大量的亲水基团。重复区(残基730-900)：由9个氨基酸GGXGXDXUX(X是任一

4、氨基酸，U可为L，I，U，W，Y或F之一)前后重复而成。C端(残基901-1055)：该区的缺失造成毒素在胞浆内潴留，所以C端和分泌蛋白相关［7］。C端的末124个氨基酸与RTX其余成员截然不同，并且C端还有4个半胱氨酸，这也是RTX中独一无二的。C端对RTX的分泌必不可少，因而C端在结构上的独特之处使的Ltx的分泌转运有别于RTX的其他毒素［7］。9/9上述4区中与Ltx的种特异性相关部分是残基688-941。如将该残基的基因嵌合入溶血性巴斯菌(Pasteurellhaemolytica)的相应部分，溶血性巴斯菌的白细胞毒素发生种特异性变异，

5、使只杀伤牛靶细菌细胞的溶血性巴斯菌的白细胞毒素可杀伤人靶细胞。该区由14个前后重复的GGXGXDXUX构成。已明确绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)这种重复区的三维结构为平行的β片层状构型，其中GGXGXDXUX形成连续的右手螺旋β转折。重复区具有如下特点：1原核生物中，这种GGXGXD序列属RTX和某些酶(如金属蛋白酶)特有：2包含重复区的蛋白质通过分泌蛋白如B、D的基因产物而不是大多数细胞蛋白采取的经典信号系统转移至膜，说明重复区与一种新的分泌过程有关［7］。除形成β转折外，GGXGXD还构成一系列Ca2+结合点。用

6、同位素标记的Ca2+检测发现Ltx对Ca2+的亲和力为10-7M。细菌胞浆内Ca2+水平低，Ltx的Ca2+结合点未被占据，因而处于弹性状态，便于向膜的移位。一旦分泌至胞外，Ca2+浓度上升，结合位点饱和，Ltx则形成有细胞毒作用的三维结构C［7，8］。相邻两个重复区末端的X之间构成β链，连接前后两个β转折。ltxA的基因产物pI值在至之间［9，10］，这种高pH值可能与靶细胞特异性和毒素的转运分泌有关。感染位点pH值常在以上，所以这种异乎寻常的pI可能还与入侵牙周袋有一定联系［10］。ltxC基因产物9/9ltxC与RTX其余成员的相应基因至

7、少有52%的同源性。RTX的激活需要C基因产物发挥作用。大肠杆菌的溶血素须经翻译后的修饰才具有生物活性，其中脂肪酸酰化激活过程需要溶血素C基因产物和另一种酰基载体蛋白参与。ltxC的产物可能与溶血素C作用相似［7］。ltxB、D基因产物在B、D基因产物参与下，ltx通过非肽依赖的信号系统转运至细胞表面，与核酸以离子的形式结合［7，9］。ltxB-、D-的变异株ltx水平可下降5倍以上，这种变异株内ltxA和mRNA均无改变，之所以下降可能是ltx异位的间接结果［2］。3　Ltx水平的决定因素的不同分离株合成Ltx的能力差别颇大。如将JP2生成L

8、tx的水平定为100%，则Y4产生的Lx仅有10%，33384只有2%。影响Ltx水平的因素较多，可大致分为基因和环境两大类：基因因素启动子9/9JP