Activation of the CDC42 effector N-WASP by the Shigella flexneri IcsA protein promotes actin nucleation by Arp2/3 complex and bacterial actin-based motility.
Activation of the CDC42 effector N-WASP by the Shigella flexneri IcsA protein promotes actin nucleation by Arp2/3 complex and bacterial actin-based motility.
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DOI：
10.1083/jcb.146.6.1319
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发表时间：
1999-09-20
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Carlier MF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Egile C;Loisel TP;Laurent V;Li R;Pantaloni D;Sansonetti PJ;Carlier MF
为了在受感染的细胞中推进自身，病原体福氏志贺菌破坏了Cdc 42控制的机制，该机制负责丝状伪足形成期间的肌动蛋白组装。使用组合的细菌运动性测定在血小板提取物与大肠杆菌表达志贺氏菌IcsA蛋白和体外分析的重组系统从纯化的蛋白质，我们在这里表明，细菌蛋白IcsA结合N-WASP和激活它在Cdc 42样的方式。肌动蛋白组装的显著刺激与三元IcsA-N-WASP-Arp 2/3复合物的形成有关，该复合物使肌动蛋白聚合成核。Arp 2/3复合物在启动肌动蛋白组装和志贺氏菌运动中是必不可少的，如先前在单核细胞增生李斯特菌中观察到的。IcsA激活N-WASP揭示了在插入肌动蛋白聚合中一起作用的两个结构域。N-WASP的COOH-末端结构域包含一个verprolin同源区、一个cofilin同源序列和一个酸性末端片段（VCA），它们以一种独特的profilin样功能方式与G-肌动蛋白相互作用。因此，当N-WASP被激活时，其COOH末端结构域为丝状体的倒刺末端生长提供营养，并降低细菌表面的临界浓度。另一方面，N-WASP的NH 2-末端结构域与F-肌动蛋白相互作用，介导肌动蛋白尾部与细菌表面的附着。VASP不参与志贺氏菌的运动，并且profilin的功能不需要其与富含脯氨酸的区域结合。
To propel itself in infected cells, the pathogen Shigella flexneri subverts the Cdc42-controlled machinery responsible for actin assembly during filopodia formation. Using a combination of bacterial motility assays in platelet extracts with Escherichia coli expressing the Shigella IcsA protein and in vitro analysis of reconstituted systems from purified proteins, we show here that the bacterial protein IcsA binds N-WASP and activates it in a Cdc42-like fashion. Dramatic stimulation of actin assembly is linked to the formation of a ternary IcsA–N-WASP–Arp2/3 complex, which nucleates actin polymerization. The Arp2/3 complex is essential in initiation of actin assembly and Shigella movement, as previously observed for Listeria monocytogenes. Activation of N-WASP by IcsA unmasks two domains acting together in insertional actin polymerization. The isolated COOH-terminal domain of N-WASP containing a verprolin-homology region, a cofilin-homology sequence, and an acidic terminal segment (VCA) interacts with G-actin in a unique profilin-like functional fashion. Hence, when N-WASP is activated, its COOH-terminal domain feeds barbed end growth of filaments and lowers the critical concentration at the bacterial surface. On the other hand, the NH2-terminal domain of N-WASP interacts with F-actin, mediating the attachment of the actin tail to the bacterium surface. VASP is not involved in Shigella movement, and the function of profilin does not require its binding to proline-rich regions.
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