来自梭状芽胞杆菌的孔形成毒素NetB的分子结构和功能分析

NetB是由梭状芽胞杆菌产生的一种孔形成毒素，已被报道在禽类坏死性肠炎的发病机制中发挥主要作用，这种疾病的出现是由于动物饲料中抗生素的移除。在这里，我们展示了NetB的孔形式晶体结构，解析至3.9 Å。七聚体组装在结构上与金黄色葡萄球菌的α-溶血素具有同源性。然而，边缘区域是一个被认为与靶细胞膜相互作用的区域，显示出序列和结构的分歧，导致在金黄色葡萄球菌毒素中发现的磷脂酰胆碱结合口袋的改变。与该结构一致，我们表明NetB并不有效结合磷脂酸胆碱，而是直接与胆固醇相互作用，从而增强了聚合和孔形成。最后，我们识别出边缘环中的保守和非保守氨基酸位置，这显著影响NetB的结合和毒性。这些发现为这些孔形成毒素的作用模式提供了新的见解，使得能够设计出更有效的控制措施来对抗坏死性肠炎，并为生物纳米技术领域提供潜在的新工具。背景：梭状芽胞杆菌毒素NetB是禽类坏死性肠炎的关键因素。结果：NetB形成与金黄色葡萄球菌毒素在结构上相似的七聚体孔，但缺乏磷脂酸胆碱结合口袋。胆固醇增强了NetB的活性。结论：NetB具有独特的结合特异性，而胆固醇可能作为受体。意义：NetB的结构将促进开发针对坏死性肠炎的控制措施。