FliO是细菌鞭毛类型III分泌系统的进化保存但多样化的核心组成部分
Ekaterina P Andrianova1, Amanda L Dobbins2, Marc Erhardt3,4
1Department of Microbiology and Translational Data Analytics Institute, The Ohio State University, Columbus, OH.
FliO是细菌鞭毛中的重要,古老的蛋白质,对于机动性和宿主殖民是必不可少的. 它在大多数鞭毛细菌中的存在凸显了它在鞭毛类型III分泌系统 (fT3SS) 中的核心作用.
科学领域:
- 微生物学
- 分子生物学
- 进化生物学
背景情况:
- 细菌鞭毛是一个复杂的纳米机器,对细菌的运动,感知和殖民至关重要.
- 由于注释不一致和序列保存低,FliO蛋白在鞭毛组合中的作用尚不清楚.
- 之前对细菌基因组中鞭状基因患病率的估计可能被高估.
研究的目的:
- 综合分析FliO在多种细菌类中的演化和功能意义.
- 确定FliO在细菌基因组中的流行和遗传分布.
- 研究FliO在鞭毛型III分泌系统中的结构多样性和功能作用 (fT3SS).
主要方法:
- 在超过3万个细菌基因组中对FliO进行了基因组学和结构分析.
- 使用隐藏马尔科夫模型 (HMM) 和操作上语境分析的定制生物信息管道.
- 在*Campylobacter jejuni*中进行功能研究,以评估FliO在鞭和宿主殖民中的作用.
主要成果:
- 大约40%的细菌基因组含有鞭毛基因,比以前认为的要少.
- FliO存在于约95%的核心鞭毛组件 (FliP,FliQ,FliR) 的基因组中,表明它是核心fT3SS组件.
- 在非鞭毛分泌系统中,FliO表现出结构多样性,具有特定的基因域和同类,表明功能性可塑性.
- 在*C. jejuni*中,FliO及其AMIN域对鞭,出口门稳定性 (FlhB) 和宿主殖民至关重要.
结论:
- FliO是鞭毛型III分泌系统 (fT3SS) 的几乎无处不在和祖先的核心组成部分.
- FliO的结构和功能是进化动态的,有证据表明它在其他分泌系统中被重新利用.
- 在细菌鞭,分泌复合体稳定性和发病过程中发挥重要作用.
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