Agrobacterium VirB10 domain requirements for type IV secretion and T pilus biogenesis.
Agrobacterium VirB10 domain requirements for type IV secretion and T pilus biogenesis.
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DOI：
10.1111/j.1365-2958.2008.06565.x
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发表时间：
2009-02
影响因子：
3.6
通讯作者：
Christie PJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jakubowski SJ;Kerr JE;Garza I;Krishnamoorthy V;Bayliss R;Waksman G;Christie PJ
农杆菌VirB10通过VirB/D4 IV型分泌（T4S）通道将内膜ATP能量消耗与底物转移结合，并介导VirB编码T菌的生物发生。在这里，我们确定了VirB10结构域的功能重要性，即：(i) n端细胞质区，（ii）跨膜(TM) α-螺旋区，（iii）脯氨酸富区（PRR）和（iv） c端β-桶结构域。具有转移型和减菌型（Tra -, Pil -）表型的突变包括PRR缺失和β-桶替代突变，这些突变阻止了VirB10与外膜（OM） VirB7-VirB9通道复合物的相互作用。允许底物转移但阻断菌毛产生的突变（Tra+, Pil−）包括细胞质结构域缺失和TM结构域插入突变。另一类Tra+突变也选择性地破坏菌毛的生物发生，但导致菌毛素单体释放到环境中；这些突变包括从β桶结构域延伸的α-螺旋突起的缺失。我们的研究结果以及Cys可及性研究结果表明，VirB10稳定地整合到IM中，通过其PRR延伸到外质，并通过其β-桶结构域与VirB7-VirB9通道复合物相互作用。这些数据进一步支持了VirB10不同结构域调控T菌毛分泌通道形成的模型。
Agrobacterium tumefaciens VirB10 couples inner membrane (IM) ATP energy consumption to substrate transfer through the VirB/D4 type IV secretion (T4S) channel and also mediates biogenesis of the virB-encoded T pilus. Here, we determined the functional importance of VirB10 domains denoted as the: (i) N-terminal cytoplasmic region, (ii) transmembrane (TM) α-helix, (iii) proline-rich region (PRR) and (iv) C-terminal β-barrel domain. Mutations conferring a transfer- and pilus-minus (Tra−, Pil−) phenotype included PRR deletion and β-barrel substitution mutations that prevented VirB10 interaction with the outer membrane (OM) VirB7–VirB9 channel complex. Mutations permissive for substrate transfer but blocking pilus production (Tra+, Pil−) included a cytoplasmic domain deletion and TM domain insertion mutations. Another class of Tra+ mutations also selectively disrupted pilus biogenesis but caused release of pilin monomers to the milieu; these mutations included deletions of α-helical projections extending from the β-barrel domain. Our findings, together with results of Cys accessibility studies, indicate that VirB10 stably integrates into the IM, extends via its PRR across the periplasm, and interacts via its β-barrel domain with the VirB7–VirB9 channel complex. The data further support a model that distinct domains of VirB10 regulate formation of the secretion channel or the T pilus.
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