嗜肺军团菌效应蛋白SdeA C端结构域的功能与机制研究

发布时间：2021-04-09 19:13

　　泛素化修饰调控着真核细胞内几乎所有的重要生命活动,包括细胞凋亡、细胞自噬、细胞免疫跟炎症反应等。一部分由细菌表达分泌的效应蛋白被发现能通过对泛素化系统的调控来干扰宿主细胞这一翻译后修饰过程。最近,有研究小组发现嗜肺军团菌效应蛋白SdeA在不依赖于泛素活化酶（E1）和泛素结合酶（E2）的条件下,通过其单-ADP-核糖基转移酶（mono-ADP-ribosyltransferase,mART）结构域和磷酸二酯酶（phosphodiesterase,PDE）结构域的催化反应,使宿主蛋白与泛素分子共价结合,发生非经典泛素化修饰。SdeA除了含有mART结构域和PDE结构域,在其氨基酸序列的N端还有一个去泛素化酶（DUB）结构域,这个结构域对嗜肺军团菌吞噬体上的泛素调控具有重要作用。此外,在真核细胞内的泛素分子大多以泛素链的形式存在,而仅有少部分以单体形式存在。SdeA对宿主泛素化系统具有重要调控活性,但是我们对SdeA如何识别宿主细胞内泛素链并进一步呈递给DUB、mART与PDE结构域的机制仍不清楚。在本文的研究中,我们发现SdeA的C端部分结构域（SdeA pCTD）能够特异性识别K63连接... 

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蛋白泛素化途径(11)

浙江大学博士学位论文1引言3类泛素链。泛素结合结构域中通常有锌指结构域（ZnF-USP）、泛素分子结合的氨基酸基序（UIM）和泛素相关结构域（UBA）(12)。去泛素化酶对泛素调控相关的信号通路有着重要的作用，包括蛋白降解与细胞信号传导等(13)。1.1.2泛素链的组装与功能对底物的泛素化修饰除了结合单个泛素分子或者多个位点结合单个泛素分子外，还可以结合由多个泛素分子所形成的泛素链。虽然一个泛素分子只有76个氨基酸，但76个氨基酸中具有7个赖氨酸（K6、K11、K27、K29、K33、K48和K63），通过赖氨酸可以与另一个泛素分子C末端的甘氨酸相互作用，从而形成不同类型的泛素链(14)。泛素分子除了通过以上7个赖氨酸与另一泛素分子的甘氨酸相互作用，还可以通过其N端的甲硫氨酸与另一个泛素分子C末端的甘氨酸首尾连接，形成线性泛素链(15)。在细胞内，催化形成的不同泛素链在结构上存在很大的差异，因此通过对底物蛋白修饰不同类型的泛素链，能够实现对细胞不同生理活动的调控。图1.2泛素蛋白结构(16)。a,泛素分子的整体结构以及参与形成不同泛素链的七个赖氨酸在泛素分子上的分布。b-d,分别是K48DiUb、K63DiUb以及LinarDiUb的结构。

胞内的 LUBAC 复合体会突变或者消失(50)。此外，最近有研究人员报道发现人细胞中存在能够特异性切割线性泛素链的去泛素化酶 OTULIN(51)。这个特异性切割线性链的去泛素化酶除了调控 NF-κB 信号通路，还与 Wnt 信号通路有联系(52,53)。另外，Wang 等报道了嗜肺军团菌能够分泌一个效应蛋白 RavD,该效应蛋白能够特异性切割线性泛素链。其细菌感染实验发现该效应蛋白在嗜肺军团菌被吞噬进入宿主细胞后，能够持续切割由嗜肺军团菌所建立的膜泡上的线性泛素链，进而抑制宿主细胞内 NF-κB 免疫反应(54)。前面的研究都表明线性泛素链在细胞内能调控细胞信号传导，尤其是对 NF-κB 信号通路的调控。


本文编号：3128168