Gタンパク質模倣機能を持つバクテリアのIII型エフェクターファミリーの特定
Neal M Alto1, Feng Shao, Cheri S Lazar
1Department of Pharmacology, Cellular and Molecular Medicine, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093, USA.
細菌の病原体は,宿主細胞のGTPaseシグナル伝達を模倣するエフェクタータンパク質を注入し,RhoA,Rac1,Cdc42. 感染症に不可欠なこれらの機能的模倣者は,活動のために保存されたWxxxEモチーフを使用します.
科学分野:
- 微生物学 微生物学とは
- 細胞生物学 細胞生物学
- 分子生物学は分子生物学である.
背景:
- バクテリアの病原体は,第3型分泌システム (T3SS) を利用して,エフェクタータンパク質を宿主細胞に届けます.
- これらのエフェクターは,宿主細胞の機能を操作して,感染と疾患の進行を促進します.
研究 の 目的:
- バクテリアのエフェクタータンパク質の新しいファミリーを特定し,特徴づけること.
- これらのエフェクターが宿主細胞の信号伝達経路を覆すメカニズムを解明する.
主な方法:
- 様々な細菌病原体におけるエフェクタータンパク質ファミリーを特定するためのバイオインフォマティック分析.
- エフェクタがターゲットとする宿主細胞のシグナル伝達経路を決定するための機能検査.
- サイト・ディレクテッド・ミュータジェネシス (サイト・ディレクテッド・ミュータジェネシス) により,WxxxEなどの特定のモチーフがエフェクタ活動における役割を調査する.
主要な成果:
- サルモネッラ,シゲッラ,腸病原性E. coliに保存されている24人のエフェクタータンパク質ファミリーの特定.
- エフェクターIpgB2,IpgB1,Mapが,それぞれGTPに結合したRhoA,Rac1,Cdc42を機能的に模倣することを実証した.
- これらのエフェクターが構造的ではなく機能的であることを示す証拠は,グアニンヌクレオチド結合と正規のGTPaseドメインが欠け,ミミックスである.
- 信号特異性を与える細胞内標的配列の発見.
- 保存されたWxxxEモチーフは,IpgB2,IpgB1,Mapの活性に不可欠であることが判明しました.
結論:
- バクテリアエフェクターは,構造的同質性なしに宿主GTPasesを機能的に模倣することができます.
- WxxxEモチーフは,このエフェクターファミリー全体で保存された機能的要素を表しており,共通の分子機構を示唆しています.
- これらの発見は,細菌の病原性および宿主-病原体相互作用の洞察を提供し,治療的介入のための新しい標的を強調しています.
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