α-Hämolysin (synonym α-Toxin von S. aureus) ist ein mikrobielles Exotoxin aus Staphylococcus aureus.
Eigenschaften α-Hämolysin ist ein heptameres porenbildendes Toxin aus der Gruppe der β-porenbildenden Toxine.S. Bhakdi, J. Tranum-Jensen: Alpha-toxin of Staphylococcus aureus. In: Microbiological reviews. Band 55, Nummer 4, Dezember 1991, S. 733–751, PMID 1779933, . Es wirkt als Hämolysin. Es ist ein Virulenzfaktor bei einer Infektion mit S. aureus.J. Bubeck Wardenburg, O. Schneewind: Vaccine protection against Staphylococcus aureus pneumonia. In: The Journal of experimental medicine. Band 205, Nummer 2, Februar 2008, S. 287–294, , PMID 18268041, . Die Virulenz ist proportional zur Bildung von α-Hämolysin. Neben dem Panton-Valentine-Leukozidin ist es ein Haupt-Virulenzfaktor bei einer Lungenentzündung in Folge einer Infektion mit S. aureus.J. Bubeck Wardenburg, T. Bae, M. Otto, F. R. Deleo, O. Schneewind: Poring over pores: alpha-hemolysin and Panton-Valentine leukocidin in Staphylococcus aureus pneumonia. In: Nature medicine. Band 13, Nummer 12, Dezember 2007, S. 1405–1406, , PMID 18064027. Ebenso ist es an der Nekrose der Haut und an tödlichen Verläufen bei Infektionen mit S. aureus beteiligt.B. J. Berube, J. Bubeck Wardenburg: Staphylococcus aureus α-toxin: nearly a century of intrigue. In: Toxins. Band 5, Nummer 6, Juni 2013, S. 1140–1166, PMID 23888516, .
α-Hämolysin besteht strukturell aus 68 % β-Faltblättern und 10 % α-Helices. Jede der sieben Untereinheiten ist mit zwei β-Faltblättern an der Ausbildung der Pore in Form eines β-Fasses beteiligt, mit hydrophilen Aminosäuren auf der Innenseite der Pore.L. Song, M. R. Hobaugh, C. Shustak, S. Cheley, H. Bayley, J. E. Gouaux: Structure of staphylococcal alpha-hemolysin, a heptameric transmembrane pore. In: Science. Band 274, Nummer 5294, Dezember 1996, S. 1859–1866, PMID 8943190. Der Durchmesser der Pore variiert von 14 Ångström an der engsten Stelle bis 46 Å an der weitesten Stelle. Die Pore bevorzugt Anionen.G. Menestrina, M. Dalla Serra, M. Comai, M. Coraiola, G. Viero, S. Werner, D. A. Colin, H. Monteil, G. Prévost: Ion channels and bacterial infection: the case of beta-barrel pore-forming protein toxins of Staphylococcus aureus. In: FEBS letters. Band 552, Nummer 1, September 2003, S. 54–60, PMID 12972152.
Die Toxinwirkung entsteht durch Aktivierung des intrinsischen Wegs der Apoptose.H. Bantel, B. Sinha, W. Domschke, G. Peters, K. Schulze-Osthoff, R. U. Jänicke: alpha-Toxin is a mediator of Staphylococcus aureus-induced cell death and activates caspases via the intrinsic death pathway independently of death receptor signaling. In: Journal of Cell Biology. Band 155, Nummer 4, November 2001, S. 637–648, , PMID 11696559, . Daneben bindet α-Hämolysin an ADAM10.
Anwendung α-Hämolysin war ein frühes Untersuchungsobjekt bei der Entwicklung der Nanoporen-Sequenzierung.J. J. Kasianowicz, E. Brandin, D. Branton, D. W. Deamer: Characterization of individual polynucleotide molecules using a membrane channel. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 93, Nummer 24, November 1996, S. 13770–13773, PMID 8943010, .J. Nivala, D. B. Marks, M. Akeson: Unfoldase-mediated protein translocation through an α-hemolysin nanopore. In: Nature Biotechnology. Band 31, Nummer 3, März 2013, S. 247–250, , PMID 23376966, .
Literatur P. A. Gurnev, E. M. Nestorovich: Channel-forming bacterial toxins in biosensing and macromolecule delivery. In: Toxins. Band 6, Nummer 8, August 2014, S. 2483–2540, , PMID 25153255, .
Einzelnachweise
Kategorie:Protein Kategorie:Bakterientoxin