Chaperone LcrH của hệ thống tiết loại III hợp tác với YopD để thiết lập vòng điều chỉnh âm cho việc kiểm soát tổng hợp Yop trong Yersinia pseudotuberculosis

Molecular Microbiology - Tập 42 Số 4 - Trang 1075-1093 - 2001
Matthew S. Francis1, Scott A. Lloyd1, Hans Wolf‐Watz1
1Dept of Molecular Biology, Umeå University, S-90187 Umeå, Sweden

Tóm tắt

Động lực học phân tử của vi sinh vật gây bệnh đường tiêu hóa Yersinia pseudotuberculosis là một hệ thống mẫu được sử dụng để nghiên cứu các cơ chế mà qua đó các tác nhân Gram âm tiết ra và sau đó chuyển giao các protein hiệu ứng chống cơ thể vào các tế bào eukaryotic mục tiêu thông qua một hệ thống tiết loại III chung (TTSS). Trong quá trình này, YopD (Yersiniaouter protein D) là yếu tố thiết yếu trong việc thiết lập kiểm soát quy định sự tổng hợp Yop và quá trình chuyển giao tiếp theo. Chức năng của YopD phụ thuộc vào chaperone LcrH của TTSS không tiết (low‐calcium response H), điều này là cần thiết cho việc ổn định YopD trước khi tiết ra. Tuy nhiên, do có một vai trò mới được đề xuất cho chaperone TTSS trong việc điều chỉnh gen gây virulence, chúng tôi đã tiến hành phân tích chi tiết về LcrH. Một đột biến lcrH không có khả năng sản xuất Yops liên tục, ngay cả khi chủng này được điều chỉnh để sản xuất các mức YopD giống như kiểu hoang dã. Hơn nữa, tương tác YopD–LcrH là cần thiết để phục hồi sự điều chỉnh âm của các gen liên quan đến virulence yops). Phát hiện này đã được sử dụng để điều tra ý nghĩa sinh học của một số đột biến LcrH với tiềm năng liên kết YopD khác nhau. Các alen LcrH bị đột biến đã được giới thiệu in trans vào một đột biến lcrH để đánh giá tác động của chúng đến việc điều chỉnh yop và quá trình chuyển giao tiếp theo của YopE, một protein hoạt hóa Rho‐GTPase, qua màng plasma của tế bào eukaryotic. Hai đột biến, LcrHK20E, E30G, I31V, M99V, D136G và LcrHE30G đã mất hoàn toàn khả năng điều chỉnh, mặc dù việc liên kết và tiết YopD và sự chuyển giao của YopE vẫn không khác biệt so với kiểu hoang dã. Hơn nữa, các đột biến thiếu khả năng điều chỉnh này cho thấy khả năng liên kết bị giảm với YscY trong thí nghiệm hai hybrid. Tóm lại, các phát hiện này xác nhận rằng LcrH đóng vai trò tích cực trong việc điều chỉnh yop, có thể được điều hòa thông qua một tương tác với thiết bị tiết Ysc. Sự tương tác giữa chaperone và cơ chất này tạo ra một phương thức sáng tạo để thiết lập thứ bậc điều chỉnh trong các trường hợp nhiễm Yersinia. Nó cũng đặt ra câu hỏi liệu LcrH có thực sự là một chaperone tham gia vào việc ổn định và tiết YopD hay là một protein điều chỉnh có trách nhiệm trong việc phối hợp tổng hợp các yếu tố gây virulence của Yersinia. Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng LcrH có thể thể hiện cả hai hoạt động này.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1073/pnas.96.22.12839

10.1046/j.1365-2958.2001.02268.x

10.1016/S0966-842X(00)01751-0

10.1128/jb.173.5.1607-1616.1991

Bölin I., 1984, Molecular cloning of the temperature‐inducible outer membrane protein 1 of Yersinia pseudotuberculosis, Infect Immun, 43, 72, 10.1128/iai.43.1.72-78.1984

10.1046/j.1365-2958.2000.01974.x

10.1128/MMBR.64.4.694-708.2000

10.1007/978-3-642-78624-2_11

10.1146/annurev.micro.54.1.735

10.1016/0882-4010(87)90078-7

10.1128/jb.171.1.254-262.1989

10.1007/978-3-662-22406-9_7

10.1046/j.1365-2958.2000.01772.x

10.1093/emboj/20.8.1850

10.1046/j.1365-2958.1998.01110.x

10.1128/JB.182.7.1834-1843.2000

10.1093/nar/16.13.6127

10.1007/BF02818611

10.1046/j.1365-2958.2000.02212.x

10.1128/IAI.67.9.4801-4813.1999

Fields K.A., 1997, Failure to detect binding of LcrH to the V antigen of Yersinia pestis, Infect Immun, 65, 3954, 10.1128/iai.65.9.3954-3957.1997

Fields K.A., 1999, Virulence role of V‐antigen of Yersinia pestis at the bacterial surface, Infect Immun, 67, 5395, 10.1128/IAI.67.10.5395-5408.1999

10.1111/j.1365-2958.1988.tb00013.x

10.1046/j.1365-2958.1998.00973.x

10.1046/j.1365-2958.2000.02112.x

10.1046/j.1365-2958.1999.01372.x

Frithz‐Lindsten E.(2000)PathogenicYersiniaeandPseudomonas aeruginosashare functionally conserved type III injection systems.PhD Thesis Umeå University Sweden

10.1111/j.1365-2958.1995.tb02426.x

10.1046/j.1365-2958.1998.00994.x

10.1126/science.284.5418.1322

10.1128/IAI.63.2.729-732.1995

10.1002/j.1460-2075.1996.tb00968.x

10.1073/pnas.95.17.10206

10.1016/S0022-2836(83)80284-8

Hanski C., 1989, Immunohistochemical and electron microscopic study of interaction of Yersinia enterocolitica serotype 0:8 with intestinal mucosa during experimental enteritis, Infect Immun, 57, 673, 10.1128/iai.57.3.673-678.1989

10.1128/IAI.46.1.105-110.1984

10.1111/j.1365-2958.1995.mmi_17040781.x

10.1111/j.1365-2958.2005.04758.x

10.1128/JB.181.2.675-680.1999

10.1093/genetics/144.4.1425

10.1128/jb.177.14.3965-3971.1995

10.1016/S0092-8674(00)00053-2

10.1046/j.1365-2958.2000.01961.x

10.1128/JB.181.23.7149-7153.1999

Ménard R. Sansonetti P. Parsot C. Vasselon T.(1994) Extracellular association and cytoplasmic partitioning of the IpaB and IpaC invasins ofS Flexneri Cell. 79:515–525

10.1128/jb.170.6.2575-2583.1988

10.1128/jb.178.5.1310-1319.1996

10.1046/j.1365-2958.1999.01537.x

10.1046/j.1365-2958.1999.01154.x

Nguyen L., 2000, Phylogenetic analyses of the constituents of type III protein secretion systems, J Mol Microbiol Biotechnol, 2, 125

10.1128/jb.179.4.1307-1316.1997

10.1128/IAI.69.5.3516-3518.2001

10.1128/CMR.10.1.35

10.1111/j.1365-2958.1995.mmi_18010135.x

10.1126/science.273.5279.1231

10.1046/j.1365-2958.1999.01408.x

10.1093/infdis/148.2.297

Price S.B., 1989, lcrH, a gene necessary for virulence of Yersinia pestis and for the normal response of Y. pestis to ATP and calcium, Infect Immun, 57, 1491, 10.1128/iai.57.5.1491-1498.1989

10.1128/jb.173.8.2649-2657.1991

10.1128/jb.174.10.3355-3363.1992

10.1128/iai.56.8.2139-2143.1988

10.1111/j.1365-2958.1990.tb00635.x

10.1016/j.jmb.2006.08.004

10.1002/j.1460-2075.1995.tb00092.x

10.1073/pnas.96.16.9368

Sambrook J., 1989, Molecular Cloning: a Laboratory Manual.

10.1128/JB.180.5.1207-1214.1998

Schesser K., 2000, Cellular Microbiology., 239

Simon R., 1983, A broad host range mobilisation system for in vivo genetic engineering: transposon mutagenesis in Gram negative bacteria, Biotechnology, 1, 787

Simonet M., 1990, Electron microscopic evidence for in vivo extracellular localisation of Yersinia pseudotuberculosis harbouring the pYV plasmid, Infect Immun, 58, 841, 10.1128/iai.58.3.841-845.1990

10.1128/jb.175.11.3520-3528.1993

10.1128/jb.177.9.2530-2542.1995

10.1046/j.1365-2958.1997.6281995.x

10.1128/IAI.51.2.445-454.1986

10.1016/S0966-842X(00)88960-X

10.1111/j.1365-2958.1993.tb01644.x

10.1046/j.1365-2958.2001.02272.x

10.1093/emboj/18.23.6793

10.1128/JB.182.8.2262-2268.2000

10.1046/j.1365-2958.1998.00771.x

10.1111/j.1365-2958.1993.tb01209.x

10.1073/pnas.91.22.10493

10.1111/j.1365-2958.1996.tb02614.x

Williams A.W., 1998, YopD of Yersinia pestis plays a role in negative regulation of the low‐calcium response in addition to its role in translocation of Yops, J Bacteriol, 180, 350, 10.1128/JB.180.2.350-358.1998

10.1099/0022-1317-50-2-116

10.1128/jb.179.22.7165-7168.1997

10.1016/j.jmb.2004.06.012

10.1128/jb.165.2.443-447.1986

Thông tin
Thông tin xuất bản

Molecular Microbiology

Tập 42 Số 4

1075-1093

Thông tin tác giả