中科院揭示病原细菌三型分泌系统主调控蛋白分泌机制

[2014/1/16]

  三型分泌系统(TypeIIIsecretionsystem,T3SS)是革兰氏阴性病原细菌重要的毒力系统,研究其调控机制对控制病原细菌的感染具有重要意义。耶尔森氏菌的T3SS由一个毒力质粒编码,是研究T3SS调控及运转机制的重要模式菌株;其中LcrQ蛋白是T3SS主要的负反馈抑制因子,早在1995年就被鉴定参与耶尔森氏菌T3SS的负反馈抑制作用,全局性调控T3SS的表达和分泌。目前已知LcrQ在T3SS诱导条件下被分泌到细菌胞外激活T3SS,但尽管经历了将近20年的研究,LcrQ蛋白如何发挥负调控T3SS的功能以及LcrQ从细菌胞内被分泌到胞外的机制等研究一直没有进展。

  该学科组博士生李云龙等通过构建毒力质粒上的基因过表达文库,筛选可以全局性调控T3SS的蛋白,结果发现分泌装置蛋白YscV在其中起到重要作用。通过构建yscV及yscV/lcrQ双缺失突变株等,发现YscV对T3SS的全局性调控作用依赖于LcrQ蛋白,并发现YscV不是通过影响LcrQ蛋白的表达而是直接控制LcrQ蛋白的分泌来实现其调控作用。

  进一步的细菌双杂交及Pull-down分析结果均表明,YscV的C末端493-511区域与LcrQ存在直接的相互作用,且该相互作用对LcrQ的分泌是必须的。基于以上结果,提出了依赖于YscV的LcrQ分泌介导的反馈抑制模型。这项研究首次揭示了分泌装置蛋白YscV在主调控蛋白LcrQ分泌过程中的功能,为T3SS负反馈调控机制的深入研究提供了新的思路,同时也为进一步系统阐释T3SS的调控机制提供了重要基础。