6533b81ffe1ef96bd1277fa9

RESEARCH PRODUCT

Structural analysis of the infectious phenotype associated outer surface lipoproteins from Borrelia burgdorferi paralogous gene family PFam54

subject

description

Laima slimība ir ērču pārnēsāta infekcijas slimība, kuras izraisītājs ir spiroheta Borrelia burgdorferi. Inficētu Ixodes ērču barošanās laikā baktērija var nonākt zīdītāja organismā. Ērcei uzsākot asins sūkšanas procesu, B. burgdorferi spēj izmainīt vairāku gēnu ekspresijas līmeni kā atbildes reakciju uz temperatūras, šūnu blīvuma, pH un barības vielu pieejamības izmaiņām. Daudzi no B. burgdorferi gēniem, kuru ekspresijā tiek novērotas izteiktas izmaiņas, kodē dažādus ārējās virsmas proteīnus, savukārt šie ārējās virmas proteīni tiek saistīti ar Laima slimības patoģenēzi. Tieši ārējās virsmas proteīni var potenciāli nodrošināt baktērijas pārnesi no ērces uz zīdītāja organismu, kā arī pielāgošanos krasi atšķirīgajiem apstākļiem. Tas ir tādēļ, ka tie ir nepieciešami, lai baktērija spētu saistīties pie potenciālajiem ligandiem vai receptoriem jaunajā saimniekorganismā, spētu izplatīties, vairoties un cīnīties ar siltasiņu organisma imūnās sistēmas reakciju. Vislielāko ekspresijas pieaugumu tādos in vitro apstākļos, kas līdzinās inficētas ērces barošanās procesam pēc piesūkšanās zīdītāja organismam, ir uzrādījuši paralogās gēnu ģimenes PFam54 locekļi, norādot uz šo proteīnu potenciāli svarīgo lomu Laima slimības patoģenēzē. Paralogā gēnu ģimene PFam54 sastāv no 9 locekļiem, kas novietoti uz lineārās plazmīdas 54 (lp54) - BBA65, BBA64, BBA66, BBA68, BBA69, BBA70, BBA71, BBA72, BBA73 (BBA70, BBA71 un BBA72 neveido funkcionālus proteīnus). Bez tā, ka PFam54 locekļi uzrāda visaugstāko ekspresijas līmeni starp visiem proteīniem ar izmainītu ekspresijas līmeni, vairākos pētījumos ir parādīts, ka šie proteīni ir svarīgi pilnvērtīgai Laima slimības norisei zīdītāju organismā vai pat vitāli svarīgi, lai B. burgdorferi spētu izraisīt saslimšanu. Tā piemēram, izmainīts B. burgdorferi celms, kas neekspresēja BBA64 proteīnu, nespēja izraisīt Laima slimību pēc inficētas ērces kodiena. Izņemot BBA68, kurš saista komplementa faktoru H un faktoram H līdzīgo proteīnu 1, receptori vai ligandi pie kuriem saistās PFam54 ģimenei piederošie proteīni nav vēl zināmi, tādēļ šo proteīnu trīs-dimensionālās struktūras spētu sniegt labāku ieskatu Laima slimības patoģenēzes procesos. Ņemot vērā iepriekšminēto, kā arī lai veicinātu jaunu zāļu izstrādi pret Laima slimību, tika noteiktas PFam54 ģimenes locekļu BBA64, BBA66 un BBA73 proteīnu telpiskās struktūras izmantojot rentgenstaru kristalogrāfijas metodi. Visas proteīnu telpiskās struktūras tika analizētas, lai noteiktu iespējamos konservatīvos rajonus starp PFam54 biedriem un lai izzinātu potenciālo ligandu/receptoru saistīšanās vietas.