Распространенной природная среда , в которой микробные патогены опыт кислотно-индуцированного протеина условия разворачивание желудка млекопитающих (диапазон рН 1-4), чей кислый рН служит эффективным барьером против пищевых патогенов 1. Разворачивания белка и агрегации, которая вызывается боковой цепи аминокислоты протонирования, влияет на биологические процессы, повреждения оборудования клеточные структуры , и в конечном итоге приводит к гибели клеток в 1,2 раза . Поскольку рН бактериальной периплазмы уравновешивает практически мгновенно при рН среды за счет свободной диффузии протонов через пористую внешнюю мембрану, периплазматические и внутренние мембранные белки грамотрицательных бактерий являются наиболее уязвимые клеточные компоненты в условиях кислотно-стресс - 3. Для того, чтобы защитить их периплазматической протеом от быстрого повреждения кислотой опосредовано, грамотрицательные бактерии используют кислотно-активированный периплазмической шаперонов HdeA и HdeB. HdeA является условно неупорядоченных шаперонная 4,5: при нейтральном рН, HdeA присутствует в виде сложенной, шаперонного-неактивный димер. При сдвиге рН ниже рН 3, функция шаперонная HdeA в быстро активируется 6,7. Активация HdeA требует глубоких структурных изменений, в том числе его диссоциации на мономеры, а также частичное разворачивание мономеров 6-8. После активации HdeA связывается с белками, которые разворачиваются в кислых условиях. Это эффективно предотвращает их агрегацию и во время инкубации при низком рН, а также при рН нейтрализации. При возврате до рН 7,0, HdeA облегчает рефолдинга своих клиентов белков в АТФ-независимым образом , и преобразует его обратно в димерной, шаперон-неактивной конформации 9. Точно так же, гомологичные шаперонная HdeB также шаперон-неактивными при рН 7,0. В отличие от HdeA, однако, шаперонная активность HdeB достигает своего максимума при кажущейся рН 4,0, условия , при которых HdeB до сих пор в значительной степени сложена и димерных 10. Кроме того, дальнейшее понижение рН CAUSэс инактивация HdeB. Эти результаты свидетельствуют о том, что, несмотря на обширные гомологии, HdeA и HdeB различаются по способу их функциональной активации позволяет им охватывать широкий диапазон рН с их защитной функции шаперона. Еще один шаперонная , который вовлечен в кислотной резистентности E. палочка является цитоплазматическим Hsp31, который , как представляется , стабилизировать развернутые клиентские белки , пока нейтральные условия не будут восстановлены. Точный механизм действия Hsp31, однако, остается загадочным 12. Учитывая , что другие Энтеропатогенная бактерии , такие как Salmonella , отсутствие оперон hdeAB, весьма вероятно , что другие еще неизвестные периплазматические шапероны могут существовать, которые участвуют в кислотной резистентности этих бактерий 11.
Протоколы , представленные здесь , позволяют контролировать рН-зависимой шаперонную активности HdeB в пробирке и в естественных условиях 10 и могут быть применены для исследования других шапероновтакие как Hsp31. С другой стороны , сложная сеть факторов транскрипции , которые контролируют экспрессию hdeAB потенциально могут быть исследованы с помощью естественных условиях стресс - теста в. Для того, чтобы охарактеризовать функцию шаперона белков в естественных условиях, различные экспериментальные установки могут быть применены. Один путь состоит в применении разворачивания белка стрессовые состояния и фенотипически характеризуют мутантные штаммы, которые либо сверхэкспрессии представляющего интерес гена или нести делеция гена. Протеомные исследования могут быть проведены, чтобы определить , какие белки больше не агрегированный в стрессовых условиях , когда шаперонная присутствует, или влияние компаньонкой на конкретного фермента может быть определена во время стрессовых условиях с использованием ферментативных анализов 14-16. В данном исследовании мы выбрали гиперэкспрессией HdeB в штамм rpoH удаления, в которой отсутствует фактор сигмы теплового шока 32. RpoH контролирует экспрессию всех основных Е. палочки наставники и его исключение как известно, увеличивает Сенсitivity к условиям окружающей среды , которые вызывают стресс разворачивания белка 15. В естественных условиях шаперонная активность HdeB определяли путем мониторинга его способностью подавлять чувствительность рН штамма Δ rpoH. В целом, протоколы , представленные здесь , обеспечивают быстрый и простой подход к характеризации активности кислой активированного шаперона в пробирке, а также в контексте в естественных условиях.