PLASMINOGEN ACTIVATOR OF YERSINIA PESTIS
Medical Immunology
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
PLASMINOGEN ACTIVATOR OF YERSINIA PESTIS
АКТИВАТОР ПЛАЗМИНОГЕНА ЧУМНОГО МИКРОБА |
|
| Creator |
V. Evseeva V.; 142279, Russian Federation, Moscow Region, Obolensk, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology.
M. Platonov E.; 142279, Russian Federation, Moscow Region, Obolensk, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology. P. Kopylov Kh.; 142279, Russian Federation, Moscow Region, Obolensk, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology. S. Dentovskaya V.; 142279, Russian Federation, Moscow Region, Obolensk, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology. A. Anisimov P.; 142279, Russian Federation, Moscow Region, Obolensk, State Research Center for Applied Microbiology and Biotechnology. В. Евсеева В.; 142279, Россия, Московская область, п. Оболенск, ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии. М. Платонов Е.; 142279, Россия, Московская область, п. Оболенск, ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии. П. Копылов Х.; 142279, Россия, Московская область, п. Оболенск, ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии. С. Дентовская В.; 142279, Россия, Московская область, п. Оболенск, ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии. А. Анисимов П.; 142279, Россия, Московская область, п. Оболенск, ФБУН ГНЦ прикладной микробиологии. |
|
| Subject |
Yersinia pestis;plasminogen activator;omptin;pathogenicity factor;pathogenesis;plague
Yersinia pestis;активатор плазминогена;омптин;фактор патогенности;патогенез;чума |
|
| Description |
Plague has been the cause of three pandemics and has led to the death of millions of people. Plague is a typical zoonosis caused by Yersinia pestis that circulates in populations of wild rodents inhabiting natural plague foci on all continents except for Australia. Transmission of plague is provided by flea bites. Circulation of Y. pestis in natural plague foci is supported by a numerous of pathogenicity factors. This review explores one of them, plasminogen activator Pla. This protein is one of representatives of omptins, a family of enterobacterial outer membrane proteases that are responsible for colonization of specific organs or even infection generalization as a result of successful overcoming of the host innate immunity. The review reflects the history of its discovery and studying of its genetic control, biosynthesis, isolation and purification, physicochemical properties. Highly purified preparations of plasminogen activator are deficient in enzymatic activities but renaturation in the presence of Y. pestis lipooligosaccharide restores enzymatic properties of Pla. This pathogenicity factor is absent in representatives of the most ancient phylogenetic group of the plague pathogen, bv. caucasica, while the ancestor of other groups of Y. pestis subsp. microtus obtained in result of horizontal transfer Pla isoform with characteristics similar to properties of omptins from the less virulent enterobacteria. After that in the course of microevolution the “classic” isoform of Pla with increased protease activity was selected that is typical of all highly virulent for humans strains of Y. pestis subsp. pestis. The “classic” isoform of Pla Y. pestis is functionally similar to mammalian plasminogen activators transforming plasminogen into plasmin with the help of limited proteolysis. Pla protease activating plasminogen and also degrading the main plasmin inhibitor — α2-antiplasmin and, respectively, determining Y. pestis ability to lyse fibrin clots preventing bacteria dissemination after bites of infected fleas or subcutaneous challenge is believed to be the main Y. pestis factor responsible for generalization of infectious process. Pla-mediated ability of Y. pestis for selective binding with extracellular matrix and basal membranes may promote further hydrolysis of these structures by the host’s plasmin and overcoming tissue barriers by the pathogen. Y. pestis plasminogen activator also hydrolyses C3 complement component, human antimicrobial peptide — cathelicidin LL-37 and such cytokines as tumor necrosis factor α, interferon γ, interleukin 8 and protein 1 of monocyte chemotaxis. The main endogenic TFPI tissue factor pathway inhibitor also highly susceptible to proteolytic action of Pla, and efficiency of TFPI inactivation is much higher than efficacy of plasminogen activation. The review also debates the possibility of using Pla as a molecular target for prophylaxis and treatment of plague.
Чума была причиной трех пандемий и привела к гибели миллионов людей. Чума — типичный зооноз, и ее возбудитель — Yersinia pestis, циркулирует в популяциях диких грызунов, обитающих в природных очагах чумы на всех материках, кроме Австралии. Передача чумы осуществляется укусами блох. Циркуляция Y. pestis в природных очагах чумы обеспечивается целым рядом факторов патогенности. В обзоре рассматривается один из них — активатор плазминогена Pla. Этот белок является одним из представителей омптинов — семейства протеаз наружных мембран патогенных энтеробактерий, обеспечивающих колонизацию отдельных органов и даже генерализацию инфекции в результате успешного противостояния врожденному иммунитету хозяина. Описаны история открытия, генетический контроль, условия биосинтеза, выделение, очистка и физико-химические свойства активатора плазминогена. Высокоочищенные препараты активатора плазминогена утрачивают свою ферментативную активность, а ренатурация в присутствии липоолигосахарида Y. pestis восстанавливает энзиматические свойства Pla. Этот фактор патогенности отсутствует у наиболее древней филогенетической группы чумного микроба, bv. caucasica, а предшественник остальных групп Y. pestis subsp. microtus получил в результате горизонтального переноса изоформу Pla, близкую по свойствам омптинам менее вирулентных энтеробактерий. Затем в ходе микроэволюции была отобрана «классическая» изоформа Pla с повышенной протеолитической активностью, характерная для всех высоковирулентных для человека штаммов Y. pestis subsp. pestis. «Классическая» изоформа Pla Y. pestis функционально подобна активаторам плазминогена млекопитающих, превращающих плазминоген в плазмин путем ограниченного протеолиза. Протеазу Pla, активирующую плазминоген, а также деградирующую основной ингибитор плазмина — α2-антиплазмин и, соответственно, определяющую способность чумного микроба лизировать фибриновые сгустки, препятствующие его распространению после укуса инфицированными блохами или подкожного заражения, принято рассматривать в качестве основного фактора Y. pestis, обеспечивающего генерализацию инфекционного процесса. Pla-опосредованная способность Y. pestis избирательно связываться с внеклеточным матриксом и базальными мембранами может способствовать последующему гидролизу этих структур плазмином хозяина и преодолению патогеном тканевых барьеров. Активатор плазминогена Y. pestis также гидролизует C3 компонент комплемента, человеческий антимикробный пептид — кателицидин LL-37 и такие цитокины как фактор некроза опухолей α, интерферон γ, интерлейкин 8 и протеин 1 хемотаксиса моноцитов. Основной эндогенный ингибитор инициации свертывания крови TFPI, также высокочувствителен к протеолитическому действию Pla, причем эффективность инактивации TFPI гораздо выше, чем эффективность активации плазминогена. В обзоре обсуждается возможность использования Pla в качестве молекулярной мишени для профилактики и лечения чумы. |
|
| Publisher |
Publishing house of Saint Petersburg Pasteur Institute
|
|
| Contributor |
—
— |
|
| Date |
2015-04-21
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion — — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://iimmun.ru/iimm/article/view/271
10.15789/2220-7619-2015-1-27-36 |
|
| Source |
Russian Journal of Infection and Immunity; Том 5, № 1 (2015); 27-36
Инфекция и иммунитет; Том 5, № 1 (2015); 27-36 2313-7398 2220-7619 10.15789/2220-7619-2015-1 |
|
| Language |
rus
|
|
| Relation |
http://iimmun.ru/iimm/article/view/271/222
|
|
| Rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
|