志賀氏菌效應蛋白OspI催化泛素結合酶Ubc13脫酰胺化的分子機制.pdf

1、病原菌在感染宿主細胞過程中，分泌大量的效應蛋白進入宿主細胞，特異性作用于宿主細胞中的關鍵信號分子，促進病原菌的入侵與增殖。OspI是志賀氏菌三型分泌系統(tǒng)分泌的效應蛋白，與宿主的泛素結合酶Ubc13相互作用，催化后者的第100位的谷氨酰胺脫酰胺化生成谷氨酸，阻礙Ubc13和泛素連接酶TRAF6合成K63多聚泛素鏈，抑制NF-κB免疫信號通路的激活。
　　為了研究OspI催化Ubc13脫酰胺化的分子機制，我們純化了OspI和Ubc13

2、并篩選到了復合物晶體，最終獲得了分辨率高達2.3埃的復合物晶體結構。在復合物結構中，OspI采用木瓜蛋白酶樣構象，而Ubc13采用經典泛素結合酶UBC構象。Ubc13與OspI之間存在廣泛的相互作用，Ubc13的α1螺旋與OspI的負電荷區(qū)域相互作用，L1和L2無規(guī)則卷曲結合OspI的疏水區(qū)域。生化實驗顯示參與OspI和Ubc13結合的氨基酸的突變影響兩者的相互作用并抑制NF-κB信號通路的激活。
　　結合Ubc13的OspI暴露

3、原本被Asn61所覆蓋的催化口袋，使得Ubc13的Gln100進入催化中心。因此，Ubc13結合引起的OspI的顯著構象變化參與脫酰胺化反應。在OspI的催化口袋中，Asp160通過與His145的氫鍵相互作用，使得Cys62與His145形成硫醇咪唑離子對，激活Cys62?；罨腃ys62進攻Ubc13的Gln100，使之脫酰胺化生成谷氨酸。
　　OspI作為脫酰胺酶，特異性地識別Ubc13作為底物，其中位于Ubc13的α1螺旋