致病細菌效應蛋白家族通過修飾泛素-NEDD8阻斷宿主泛素化通路.pdf

1、致病細菌通常將毒性效應蛋白分泌到宿主細胞中，從而改變宿主細胞功能。本論文重點探討一個具有序列和功能相似性的細菌效應蛋白家族的功能。這個家族的成員中有來自于Burkholderia的效應蛋白CHBP，和來自于腸致病性大腸桿菌(EPEC)的效應蛋白Cif。通過深入的研究發(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，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胞泛素化系統(tǒng)。不論在體外反應體系中，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的脫氨不會影響其對Cullin家族蛋白的修飾。但是，當被修飾到Cullin

3、上以后，脫氨的NEDD8會抑制相應的Cullin-RING家族泛素E3連接酶(CRL)活性。因此，CHBP可以通過泛素/NEDD8的脫氨引起廣泛的泛素化底物積累和相應細胞功能的紊亂。而Cif則通過對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胞內(nèi)積累。
　　 EPEC感染時Cif可以引起一種被稱為“細胞病理效應”的現(xiàn)象。細胞病理效應表現(xiàn)為真核細胞周期的阻斷和大量微絲應力蛋白的產(chǎn)生。C

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