Cryo-EM structure of the octameric pore of Clostridium perfringens β-toxin.
Cryo-EM structure of the octameric pore of Clostridium perfringens β-toxin.
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灌注梭状芽胞杆菌β-毒素的八重孔的冷冻EM结构。
DOI：
10.15252/embr.202254856
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发表时间：
2022-12-06
期刊：
影响因子：
7.7
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
产气荚膜梭菌是分布最广泛和最成功的病原体之一，产生大量毒素。其中一种最强的毒素是C。产气荚膜杆菌β毒素（CPB）。该毒素是C型菌株的主要毒力因子。我们描述了CPB低聚物的冷冻电子显微镜（EM）结构。我们发现CPB形成同八聚体孔，就像双组分杀白细胞素的异寡聚体孔一样，在受体结合区和N末端锁存结构域中存在重要差异。有趣的是，八聚体CPB孔复合物在帽结构域顶部含有第二个16链β桶突起，其由八个原聚体的N末端形成。我们认为CPB和新发现的Epx毒素是溶血素样家族的一个新亚类。此外，我们还表明，β-桶突出域可以在不影响成孔能力的情况下进行修饰，从而使孔对大分子传感和纳米技术特别有吸引力。CPB八聚体孔的cryo‐EM结构将促进纳米技术和基础研究的未来发展。 产气荚膜梭菌β毒素（CPB）是溶血素家族的一种β孔形成毒素，是C型菌株的一种基本毒力因子，可导致动物和人类的致死性坏死性肠炎。这项研究报告了低聚CPB-孔的低温电子显微镜结构，这可以促进纳米技术和基础研究的未来发展。
Clostridium perfringens is one of the most widely distributed and successful pathogens producing an impressive arsenal of toxins. One of the most potent toxins produced is the C. perfringens β‐toxin (CPB). This toxin is the main virulence factor of type C strains. We describe the cryo‐electron microscopy (EM) structure of CPB oligomer. We show that CPB forms homo‐octameric pores like the hetero‐oligomeric pores of the bi‐component leukocidins, with important differences in the receptor binding region and the N‐terminal latch domain. Intriguingly, the octameric CPB pore complex contains a second 16‐stranded β‐barrel protrusion atop of the cap domain that is formed by the N‐termini of the eight protomers. We propose that CPB, together with the newly identified Epx toxins, is a member a new subclass of the hemolysin‐like family. In addition, we show that the β‐barrel protrusion domain can be modified without affecting the pore‐forming ability, thus making the pore particularly attractive for macromolecule sensing and nanotechnology. The cryo‐EM structure of the octameric pore of CPB will facilitate future developments in both nanotechnology and basic research. Clostridium perfringens β‐toxin (CPB) is a beta‐pore‐forming toxin of the hemolysin family and an essential virulence factor of type C strains causing fatal necrotic enteritis in animals and humans. This study reports the cryo‐electron microscopy structure of the oligomeric CPB‐pore which can facilitate future developments in both nanotechnology and basic research.
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