Nature:軍團菌效應物LnaB是一種可損害磷酸信號傳遞的磷酸腺苷化酶

2024年5月22日,來自浙江大學朱永群等研究人員合作在在《自然》雜志上發表了標題為“ Legionella effector LnaB is a phosphoryl-AMPylase that impairs phosphosignalling.”的研究成果,發現軍團菌效應物LnaB是一種可損害磷酸信號傳遞的磷酸腺苷化酶。

 

空調是許多種病原菌喜歡的藏匿點,嗜肺軍團菌就是其中一種。最近,科學家在嗜肺軍團菌體內發現了一種全新的細菌“毒素”——效應蛋白LnaB。它一方面主動清理宿主細胞內的有害分子,幫助宿主細胞維持正常生理過程;另一方面抑制宿主細胞對細菌的免疫防御反應,避免嗜肺軍團菌被宿主細胞攻擊。

 

據了解,腺苷酸化是一種翻譯后修飾,通常是用單磷酸腺苷(AMP)修飾蛋白質的氨基酸側鏈。

 

研究人員發現,以ATP為配體,以肌動蛋白為宿主激活劑,嗜肺軍團菌的效應蛋白LnaB對PRR42-Ub上的磷酸核糖的磷酸基團表現出腺苷酸化酶活性,該磷酸基團由SidE家族效應蛋白和去泛素化酶DupA/B在不依賴于E1/E2的泛素化過程中生成。LnaB的產物會被ADP-ribosyl水解酶MavL進一步水解為Ub,從而防止PRR42-Ub和ADPRR42-Ub的積累,保護宿主細胞中的經典泛素化。

 

LnaB工作機制的示意圖

 

LnaB代表了一個龐大的腺苷酸化酶家族,在20多種細菌病原體中采用共同的結構折疊,有別于之前已知的腺苷酸化酶。此外,LnaB還對磷酸化殘基表現出強大的磷酸化腺苷酸化酶活性,并在蛋白質中產生獨特的腺苷酸化修飾。在感染過程中,LnaB腺苷酸化Src家族激酶激活環中保守的磷酸化酪氨酸殘基,從而抑制宿主的下游磷酸化信號傳導。

 

結構研究揭示了LnaB腺苷酸化酶家族的肌動蛋白依賴性激活和催化機制。這項研究展現了細菌致病和蛋白質磷酸化過程中前所未有的調控和分子機制。

 

文章來源:

Wang, Ting, Song, Xiaonan, Tan, Jiaxing, Xian, Wei et al,? Legionella effector LnaB is a phosphoryl-AMPylase that impairs phosphosignalling.DOI: 10.1038/s41586-024-07573-z,Nature:最新IF:69.504

 

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