Участок связывания кальция в LPMO семейства AA10 у Vibrio cholerae предполагает модулирующее влияние на выживание в окружающей среде и инфекционный процесс

Несмотря на значительные усилия по ликвидации холеры, она остаётся серьёзной угрозой для здоровья населения и экономическим бременем во многих странах с низким и средним уровнем дохода. В период между вспышками бактерия, вызывающая это заболевание, Vibrio cholerae, сохраняется в водных природных резервуарах, где часто образует биоплёнки, например на поверхности зоопланктона. Белок A, связывающий N-ацетилглюкозамин (GbpA), представляет собой адгезин, который связывается с хитинсодержащей поверхностью зоопланктона и нарушает её плотную кристаллическую структуру благодаря активности лизирующей полисахаридмонооксигеназы (LPMO), обеспечивая бактерию питательными веществами. Кроме того, GbpA — важный фактор колонизации, связанный с патогенностью бактерии: он обеспечивает связывание с муцинами кишечника хозяина. В настоящей работе обнаружен участок связывания катионов, расположенный рядом с активным центром GbpA и обеспечивающий связывание Ca2+, Mg2+ или K+ вблизи участка связывания углеводов. Помимо определения рентгеновских кристаллических структур комплексов LPMO с катионами с разрешением до 1,5 Å, изучено влияние ионов на стабильность и активность белка. Установлено, что ионы кальция и магния специфически связываются с GbpA, причём ионы кальция, abundant в природных источниках хитина, оказывали наиболее выраженное влияние на стабильность белка. Инактивация участка связывания катионов приводила к снижению активности, что подчёркивает значение стабилизируемых кальцием структурных элементов. Полученные данные указывают на наличие специфичного для GbpA и родственных LPMO участка связывания катионов, который может тонко регулировать связывание субстратов и активность этих белков при выживании бактерии в окружающей среде и инфицировании хозяина.