【摘要】：MARTX毒素廣泛存在于多種病原菌中,并在病原菌致病性中承擔(dān)重要的角色。MARTX毒素由I型分泌系統(tǒng)分泌,插入到宿主細(xì)胞質(zhì)膜上,通過(guò)真核細(xì)胞特有的InsP6分子激活半胱氨酸蛋白酶CPD,切割并釋放MARTX毒素其他效應(yīng)蛋白到細(xì)胞質(zhì)中。這些效應(yīng)蛋白調(diào)節(jié)宿主的多條信號(hào)通路。MARTX毒素是霍亂弧菌的主要毒力因子之一。先前有研究報(bào)道,RID作為保守的MARTX毒素效應(yīng)蛋白,破壞宿主細(xì)胞肌動(dòng)蛋白骨架,但其機(jī)制仍是未知。在本研究中,我們揭示了 RID通過(guò)催化翻譯后修飾失活Racl小G蛋白。這種未知的修飾導(dǎo)致Racl在聚丙烯酰胺凝膠電泳上呈現(xiàn)向下的遷移。同時(shí),RID對(duì)Racl的修飾擾亂了 Racl在細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞膜之間的循環(huán)。為了揭示RID的酶學(xué)活性,我們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。在多次嘗試了不同MARTX毒素來(lái)源的RID蛋白后,我們最終解析了來(lái)自創(chuàng)傷弧菌的RID全長(zhǎng)的晶體三維結(jié)構(gòu)。通過(guò)結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究,我們發(fā)現(xiàn)RID是一個(gè)扭曲的“U”型結(jié)構(gòu)。N端膜定位區(qū)域特異性地結(jié)合PtdIns(4,5)P2。RIDC端催化域的結(jié)構(gòu)與人源酰基轉(zhuǎn)移酶HRASLS3結(jié)構(gòu)相似。通過(guò)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)和質(zhì)譜分析,我們揭示了 RID是一個(gè)�；D(zhuǎn)移酶,它以長(zhǎng)鏈脂肪酰基輔酶A為配體,催化Racl C端賴氨酸殘基脂肪�；�。RID修飾Racl時(shí)必須識(shí)別Racl C末端異戊烯化修飾。RID具有脂肪�；疪ho家族其他小G蛋白的能力,如RhoA和Cdc42,但是更傾向于修飾Racl。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)RID對(duì)Racl的脂肪�；种撇煌愋偷镍B(niǎo)苷酸交換因子對(duì)Rac的激活。Racl的脂肪�；�,還抑制了 Racl下游激酶PAK1的激活。在細(xì)菌感染過(guò)程中,RID抑制了由Rho家族小G蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞進(jìn)程,如細(xì)胞吞噬、活性氧的產(chǎn)生、細(xì)胞遷移�？偟膩�(lái)說(shuō),RID是一個(gè)長(zhǎng)鏈脂肪�；D(zhuǎn)移酶,修飾Rho家族小G蛋白C端多堿性區(qū)域賴氨酸殘基。RID的催化域和志賀氏菌三型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白IcsB、伯克氏菌效應(yīng)蛋白BopA具有序列相似性。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,一些細(xì)胞因子和組蛋白也存在賴氨酸的長(zhǎng)鏈脂肪酰基化修飾,但催化這種修飾的酶尚未被發(fā)現(xiàn)。我們的研究揭示了 RID的分子機(jī)制,它代表了病原細(xì)菌中一類具有長(zhǎng)鏈脂肪�；D(zhuǎn)移酶活性的細(xì)菌毒素或效應(yīng)蛋白。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R378.3
【圖文】：

低ｐＨ值環(huán)境，因而少量的霍亂弧菌并不能引發(fā)感染的癥狀。小腸，是霍亂弧菌感逡逑染的主要部位，一旦霍亂弧菌進(jìn)入小腸，會(huì)大量繁殖擴(kuò)增。霍亂弧菌也可以在自然逡逑環(huán)境中依靠生物膜、橈足類、藻類和搖蚊蛋囊等生存Ｗ邋（圖１．１）。逡逑１逡逑

病性是一個(gè)復(fù)雜的與許多因素相關(guān)的過(guò)程。逡逑霍亂弧菌導(dǎo)致人體腹瀉的主要毒素是霍亂毒素（ＣＴ，ＣｈｏｌｅｒａｅＴｏｘｉｎ）。ＣＴ是逡逑ＡＢ毒素家族的一員由Ａ和Ｂ兩個(gè)亞單位組成（圖１．２）。Ａ亞單位是一個(gè)異二逡逑聚體，由Ａ１和Ａ２兩個(gè)肽鏈組成，Ａ１和Ａ２通過(guò)二硫鍵進(jìn)行連接［１Ｑ］。其中，Ａ１逡逑肽鏈?zhǔn)谴呋瘉喕哂泻颂腔D(zhuǎn)移酶活性［１１］，而Ａ２的主要功能是和Ｂ亞單位結(jié)逡逑合，其Ｃ末端有一段信號(hào)肽，被認(rèn)為參與ＣＴ在細(xì)胞內(nèi)從高爾基體到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的逆逡逑轉(zhuǎn)運(yùn)。Ｂ亞單位由５個(gè)相同的肽鏈組成［１２］。Ｂ亞單位，特異性地識(shí)別腸上皮細(xì)胞受逡逑體單唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂（ＧＭ１）邋［１３］。逡逑ｍ逡逑

本文編號(hào)：2783116