外膜蛋白结构及分类
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(1)外膜A蛋白又称热修饰蛋白或跨膜蛋白,在外膜 中含量较多,分子量为34~36kDa,富含β-片层结构。 OmPA位于细菌染色体图谱21.5min处,该基因序列 在不同菌种间具有高度保守性。
大肠杆菌在性导转染时候平均需要100分钟时间,这样按顺序把E.coli的基因分 成1~100。
OMPA
OMPF
二.外膜蛋白的结构及分类
都具有β-桶状结构,不同的外膜蛋白的 β-桶由不同偶数个β-折叠片组成,从 8个到22个不等。
(二)分类 1.革兰阴性细菌的外膜蛋白按其在细胞中的拷贝数分 为主要外膜蛋白和次要外膜蛋白
主要外膜蛋白在细胞内表达的拷贝数一般为
lx105~2x105,包括外膜A蛋白(OmPA)、脂蛋白 (Lipoprotein,LPP)和微孔蛋白(Porins)
吞噬细胞吞噬。淋病奈瑟氏菌外膜蛋白111刺激机体产生
阻抑抗体,与特异性抗原结合而抑制杀菌抗体的活性。
( 一 ) OMP A主要作用是维持外膜的完整 , 同时它也 是噬菌体和大肠菌素的受体,参与F菌毛介导的接 合过程。布鲁氏菌 OMP19 的主要作用也是维持 外膜结构 ( 二 ) 微孔蛋白具有转运和通透作用,即允许营养 物质的流入,而在有害物质进入时则形成渗透障 碍。 OMP C则构成了1.08 nm的孔,此种孔能把胆汁 盐排斥在细胞外,并能减慢营养物质透过膜的速 度。 ( 三 ) 脂 蛋白促使肽聚糖与细菌外膜层的连接更 加牢固,其作用主要是维持细菌外膜结构的稳定 性,但并非是细菌生长所必需的。还参与营养物 质及矿物质的转运,且大肠杆菌的脂蛋白还可作 为噬菌体的受体。
FhuA
(2)微孔蛋白又称基质蛋白或透道蛋白,由分子量 为35-45kDa的三个相同亚单位构成三聚体结构, 同OmpA一样,微孔蛋白富含β-片层结构,但不具 有热修饰性,在作用温度小于85℃时,能抵抗SDS 的灭活作用。
微孔蛋白按其运输物质种类不同又可以分为三类: 第一类为普通孔蛋白(如OmPC和ompF),形成亲 水性孔道,允许非特异性水溶性物质通过;第二类 微孔蛋白包括LamB微孔蛋白、Ph0E微孔蛋白 等,能特异性摄取小分子物质,如LamB参与麦芽 糖的摄取,Ph0E则与磷脂酞化合物的摄取有关;第 三类微孔蛋白能摄取介质中含量较低的大分子物 质,如维生素B12、铁元素和含铁复合物,此外, 大多数微孔蛋白还是噬菌体和大肠菌素的受体
蛋白分子间交联形成寡Leabharlann Baidu体,并通过3个脂肪酸与
外膜疏水结合,因此它不具有作为噬菌体受体和 大肠菌素受体的功能
次要外膜蛋白有20多种,其在细胞内的拷贝数为
1x103~1x104。
但Omp的数量及种类随着不同菌株及不同培养条件而有
所变化,如E.coli在富含麦芽糖培养基中培养时,lamB蛋白 为主要蛋白,而当细菌在无铁条件下培养时,FepA蛋白则 成为主要蛋白。
节特性:增强机体的细胞免疫和体液免疫;增强非专职的抗
原递呈细胞(APc)的抗原递呈效率,如腹腔巨噬细胞:诱导无 免疫小鼠的超敏反应;增强腹腔巨噬细胞的杀菌活性等。 2.表达铁调节外膜蛋白,铁调节外膜蛋白对铁具有高度亲和性, 能直接从转铁蛋白和乳铁蛋白中摄取铁,以保证病原菌在体内
大量生长繁殖,产生毒素而致病。如OMP31具有HBP的功能,
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(3)脂蛋白是外膜中含量最多的蛋白质,由58个氨
基酸组成,分子量约为7.2kDa,脂蛋白中1/3为结
合脂蛋白,通过C端赖氨酸与肤聚糖层的胞壁酸共
价交联,其余2/3为游离脂蛋白,脂蛋白具有高度 α螺旋结构,其前体蛋白含有一个由20个氨基酸组
成的信号肤,在脂蛋白分泌和易位到细菌外膜时
信号肤即行脱落,脂蛋白不暴露于细胞表面,脂
2.按其存在位置与分离难易度不同分为膜内在蛋白 和膜周边蛋白
膜内在蛋白约占外膜蛋白的70~80%,因其部分
或全部镶嵌于脂质双层中,需使用剧烈条件才能 把它们分离开来一般讲只有用去垢剂(detergent) 使膜解后才可分离出来。
膜周边蛋白是分布于膜外表面的水溶性蛋白, 约占外膜蛋白的20~30%,是通过离子键或其它非 共价键与膜蛋白分子或脂分子相连,结合力较弱, 因此只要改变溶液的离子强度甚至提高温度就可 以从膜上分离下来,膜结构并不被破坏。
外膜蛋白
目录
一.外膜蛋白的概念
二.外膜蛋白的结构及分类 三.外膜蛋白的功能
一.外膜蛋白的概念
外膜蛋白(outer membrane proteins,OMP)是革兰氏阴性菌外膜中的 主要结构成分,在细菌的生命活动中起着重 要的作用。 外膜蛋白是一类非常独特但又非常重要 的蛋白质,他们广泛的存在于原核生物的 细胞外膜和真核生物的细胞器外膜中。
3.其他分类方式
布鲁氏菌分为3组,其中 第1组外膜蛋白目前已经确定的有 10 ,18 ,19 ku外膜蛋白; 第2组包括36 ku~38 ku外膜蛋白,为膜孔 蛋白; 第3组包括31 ku~34 ku外膜蛋白和25 ku~27 ku外膜蛋白。
三.外膜蛋白的功能
1.外膜蛋白在细菌的致病过程中起着十分重要的作用,如细 菌侵袭、粘附、细菌毒素的分泌等。沙门菌OMP具有免疫调
可使被接种动物抵抗沙门菌的攻击,提示外膜蛋白具有
免疫保护作用。 布鲁氏菌OMP25是保护性抗原,与致病力相关。
4.有助于细菌产生免疫逃避,外膜蛋白主要通过抗吞噬和阻
断抗体或补体的杀菌作用使细菌产生免疫逃避。如伪结
核耶尔森氏菌在缺钙培养条件下可大量表达外膜蛋白
YoPH,使细菌具有较强抗吞噬作用,而Y0PH.株细菌易被
是用革兰氏阴性细菌从宿主获取铁离子的渠道之一
3.细菌的外膜蛋白具有良好的免疫原性,不仅可激发机体 的体液免疫,而且可引起细胞免疫,并且还可通过遗传工
程技术大量表达。虽然外膜蛋白具有致病作用,但是其致
病性往往是在完整细菌中才可表现出来并与其它毒力因 子协同作用。 沙门菌属外膜蛋白具有能刺激巨噬细胞产生细胞因 子,并激活巨噬细胞杀灭沙门菌的特性;通过动物接种