TRAF6介導(dǎo)鼠傷寒沙門氏菌感染誘導(dǎo)的STAT3激活的機制研究.pdf

1、鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella enterica serovar Typhimurium，S. Typhimurium）能夠通過Ⅲ型分泌系統(tǒng)（Type III secretion systems，T3SSs）將效應(yīng)蛋白注入宿主細胞，這些效應(yīng)蛋白按照一定的時序性誘導(dǎo)宿主細胞基因表達模式發(fā)生改變，將細胞代謝調(diào)整到有利于沙門氏菌病原體在胞內(nèi)存活并繁殖的代謝模式。前人研究表明，沙門氏菌感染過程中利用Salmonella pathogeni

2、city island-1（SPI-1）T3SS效應(yīng)蛋白SopB、SopE和SopE2激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子3（Signal Transducer and Activator of Transcription3，STAT3）的磷酸化，但是對于該STAT3磷酸化激活的分子機制還不清楚。本課題在實驗室前期研究工作的基礎(chǔ)上，利用免疫印跡（Western bolt）分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)與志賀氏菌、金黃色葡萄球菌和單增李斯特菌不同，沙門氏菌感染特異性

3、的誘導(dǎo)TRAF6蛋白發(fā)生修飾。進一步利用免疫共沉淀技術(shù)（IP）分析發(fā)現(xiàn)該TRAF6修飾為自泛素化修飾。通過構(gòu)建ΔinvA、ΔsopB、ΔsopE2以及ΔsopB/sopE2突變體發(fā)現(xiàn)，SPI-1 T3SS效應(yīng)蛋白SopB和SopE2特異性地誘導(dǎo)TRAF6的自泛素化修飾。已知，MAPKs、NF-κB和 STAT3是宿主細胞三條主要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)信號通路，通過檢測TRAF6對三條信號通路的影響，利用沙門氏菌分別感染Traf6+/+MEF細胞和T

4、raf6-/-MEF細胞，發(fā)現(xiàn)與Traf6+/+ MEF細胞相比，Traf6-/-MEF細胞中TRAF6的缺失不同程度的抑制了沙門氏菌感染早期ERK、p38的磷酸化激活以及 NF-κB的激活。區(qū)別較大的是到感染后期（感染8-16小時），TRAF6的缺失顯著影響STAT3的磷酸化激活。從時間效應(yīng)上發(fā)現(xiàn)，STAT3 pY705磷酸化激活的時間與SPI-1 T3SS效應(yīng)蛋白SopB和SopE2引起的TRAF6的泛素化時間恰好吻合，暗示TRAF

5、6和STAT3 Y705位磷酸化之間存在潛在的聯(lián)系。為了進一步探索TRAF6泛素化與STAT3磷酸化之間可能存在的關(guān)聯(lián)，我們將TRAF6第70位半胱氨酸（Cys）和第124位賴氨酸（Lys）分別突變?yōu)楸彼幔ˋla），并在Traf6-/-MEF細胞中表達野生型TRAF6、TRAF6（C70A）和TRAF6（K124A）突變體，隨后用沙門氏菌進行感染，發(fā)現(xiàn)與表達野生型TRAF6的細胞相比，在Traf6-/-MEF細胞中表達C70A和K12

6、4A突變體不僅顯著減少了TRAF6的自泛素化，同時也顯著減少了STAT3磷酸化。表明，SPI-1 T3SS效應(yīng)蛋白SopB/SopE2引起的TRAF6的泛素化參與了STAT3的磷酸化激活。
　　本研究揭示了沙門氏菌感染機制中的一種新策略，即T3SS效應(yīng)蛋白通過將宿主蛋白進行泛素化修飾并介導(dǎo)了宿主蛋白的磷酸化激活，引起宿主細胞的轉(zhuǎn)錄重編程，使宿主細胞內(nèi)的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣谏抽T氏菌生存和繁殖的模式。這一發(fā)現(xiàn)將為設(shè)計和篩選競爭性抑制劑或分