Glutamine deamidation and dysfunction of ubiquitin/NEDD8 induced by a bacterial effector family.
Glutamine deamidation and dysfunction of ubiquitin/NEDD8 induced by a bacterial effector family.
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DOI：
10.1126/science.1193844
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发表时间：
2010-09-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shao F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cui J;Yao Q;Li S;Ding X;Lu Q;Mao H;Liu L;Zheng N;Chen S;Shao F
细菌效应子家族，包括来自类鼻疽伯克霍尔德氏菌的 CHBP 和来自肠致病性大肠杆菌 (EPEC) 的 Cif，采用功能重要的木瓜蛋白酶样水解折叠。在此，CHBP 被证明是真核泛素化途径的有效抑制剂。 CHBP 充当脱酰胺酶，在体外和伯克霍尔德杆菌感染期间，特异性且有效地使泛素和 NEDD8 中的 Gln-40 脱酰胺。脱酰胺化泛素在支持泛素链合成方面受到损害。 Cif 选择性地使 NEDD8 脱酰胺，从而消除而不是刺激 Cullin-RING 泛素连接酶 (CRL) 的活性。在 EPEC 感染的细胞中，Cif 会损害多种 CRL 底物（包括关键细胞周期调节因子和小 GTP 酶 RhoA）的泛素依赖性降解。 Cif 中底物接触残基的突变消除或减弱了 Cif 诱导的细胞周期停滞和肌动蛋白应力纤维形成的细胞病变表型。因此，NEDD8 脱酰胺作用可能是 EPEC 诱导细胞病变效应的分子机制。
A family of bacterial effectors including CHBP from Burkholderia pseudomallei and Cif from Enteropathogenic E. Coli (EPEC) adopt a functionally important papain-like hydrolytic fold. Here, CHBP is shown to be a potent inhibitor of the eukaryotic ubiquitination pathway. CHBP acts as a deamidase that specifically and efficiently deamidates Gln-40 in ubiquitin and NEDD8 both in vitro and during Burkholderia infection. Deamidated ubiquitin is impaired in supporting ubiquitin-chain synthesis. Cif selectively deamidates NEDD8, which abolishes rather than stimulates the activity of Cullin-RING ubiquitin ligases (CRLs). Ubiquitin-dependent degradation of multiple CRL substrates including key cell cycle regulators and small GTPase RhoA was impaired by Cif in EPEC-infected cells. Mutations of substrate-contacting residues in Cif abolish or attenuate Cif-induced cytopathic phenotypes of cell cycle arrest and actin stress fibers formation. Thus, NEDD8 deamidation might be the molecular mechanism underlying EPEC-induced cytopathic effect.
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