致病細(xì)菌效應(yīng)蛋白家族通過(guò)修飾泛素-NEDD8阻斷宿主泛素化通路.pdf

1、致病細(xì)菌通常將毒性效應(yīng)蛋白分泌到宿主細(xì)胞中，從而改變宿主細(xì)胞功能。本論文重點(diǎn)探討一個(gè)具有序列和功能相似性的細(xì)菌效應(yīng)蛋白家族的功能。這個(gè)家族的成員中有來(lái)自于Burkholderia的效應(yīng)蛋白CHBP，和來(lái)自于腸致病性大腸桿菌(EPEC)的效應(yīng)蛋白Cif。通過(guò)深入的研究發(fā)現(xiàn)，CHBP/Cif家族成員具有木瓜蛋白酶樣的核心三維結(jié)構(gòu)和由Cys-His-Gln殘基組成的催化三聯(lián)體。從生化功能上說(shuō)，CHBP/Cif家族蛋白是谷氨酰胺脫氨酶。其中，C

2、HBP可以高效并且廣譜地抑制真核細(xì)胞泛素化系統(tǒng)。不論在體外反應(yīng)體系中，還是在Burkholderia感染以后，CHBP都可以特異并且高效的水解泛素和類(lèi)泛素蛋白NEDD8的Gln-40殘基的側(cè)鏈酰胺鍵，將其轉(zhuǎn)化為Glu殘基。而在體外體系中或EPEC感染以后，Cif則會(huì)選擇性的脫氨NEDD8。
　　 脫氨以后的泛素不再能夠用于泛素鏈的合成。相比之下，NEDD8的脫氨不會(huì)影響其對(duì)Cullin家族蛋白的修飾。但是，當(dāng)被修飾到Cullin

3、上以后，脫氨的NEDD8會(huì)抑制相應(yīng)的Cullin-RING家族泛素E3連接酶(CRL)活性。因此，CHBP可以通過(guò)泛素/NEDD8的脫氨引起廣泛的泛素化底物積累和相應(yīng)細(xì)胞功能的紊亂。而Cif則通過(guò)對(duì)NEDD8特異性的脫氨，造成一系列的Cullin泛素連接酶的底物由于不能被泛素化降解而在細(xì)胞內(nèi)積累。
　　 EPEC感染時(shí)Cif可以引起一種被稱(chēng)為“細(xì)胞病理效應(yīng)”的現(xiàn)象。細(xì)胞病理效應(yīng)表現(xiàn)為真核細(xì)胞周期的阻斷和大量微絲應(yīng)力蛋白的產(chǎn)生。C

4、if造成的大量應(yīng)力纖維組裝很可能是胞內(nèi)RhoA蛋白非正常積累的結(jié)果；而重要的細(xì)胞周期調(diào)控蛋白由于CRL介導(dǎo)的泛素化被抑制而積累，造成了細(xì)胞周期的阻滯。在宿主細(xì)胞內(nèi)易位表達(dá)脫氨型的NEDD8可以一定程度上模擬Cif引起的細(xì)胞病理效應(yīng)。而如果Cif的用于結(jié)合NEDD8的氨基酸殘基被突變，不僅會(huì)抑制或削弱其在體外的脫氨酶活性，而且可以讓突變的Cif喪失引起細(xì)胞病理效應(yīng)的能力。
　　 本論文的工作第一次闡述了致病細(xì)菌的毒性因子可以通過(guò)直