Моделирование архитектуры рецептор-связывающих белков, содержащих деполимеразу, у фагов Klebsiella

Klebsiella pneumoniae обладает толстой полисахаридной капсулой. Эта чрезвычайно вариабельная химическая структура играет важную роль в вирулентности бактерии. Многие бактериофаги Klebsiella распознают эту капсулу с помощью рецептор-связывающего белка (RBP), содержащего домен деполимеразы. Этот домен разрушает капсулу, инициируя фаговую инфекцию. RBP обладают высокой специфичностью и поэтому в значительной степени определяют спектр хозяев фага. Большинство известных фагов Klebsiella имеют только один или два RBP, однако были идентифицированы фаги, содержащие до одиннадцати RBP с деполимеразной активностью и широким спектром хозяев. Подробный биоинформатический анализ показывает, что сходные домены RBP неоднократно встречаются у фагов K. pneumoniae вместе со структурными доменами RBP, обеспечивающими присоединение RBP к хвосту фага (якорный домен) или ветвление RBP (домен, подобный T4gp10). Структурные домены, определяющие архитектуру RBP, расположены на N-конце, тогда как деполимераза находится в центральной части белка. Иногда RBP дополнен саморасщепляющимся шаперонным доменом на дистальном конце, который обеспечивает сворачивание и мультимеризацию. Ферментативный домен подвергается интенсивному горизонтальному переносу, что позволяет быстро изменять спектр хозяев фага без изменения архитектуры RBP. Эти анализы позволили смоделировать набор консервативных архитектур RBP, указывающих на эволюционные связи.