The Salmonella kinase SteC targets the MAP kinase MEK to regulate the host actin cytoskeleton.
The Salmonella kinase SteC targets the MAP kinase MEK to regulate the host actin cytoskeleton.
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DOI：
10.1016/j.chom.2012.09.011
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发表时间：
2012-11-15
影响因子：
30.3
通讯作者：
Holden DW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Odendall C;Rolhion N;Förster A;Poh J;Lamont DJ;Liu M;Freemont PS;Catling AD;Holden DW
沙门氏菌进入宿主细胞后，在膜结合的隔室中复制，通过沙门氏菌SPI-2 III型分泌效应器STEC的激酶活性，在致密的F-肌动蛋白网络中积累。我们发现，STEC通过激活涉及MAP激酶MEK和ERK、肌球蛋白轻链激酶(MLCK)和肌球蛋白IIB的信号通路来促进肌动蛋白细胞骨架的重组。具体地说，STEC直接在丝氨酸200(S200)上磷酸化MEK，这是一个以前未研究过的磷酸化位点。据预测，S200磷酸化将取代一个负调控螺旋，导致已知的MEK激活残基S218和S222上的自动磷酸化。为了支持这一点，用丙氨酸替换S200阻止了S218和S222上的磷酸化，而S200的拟磷突变促进了这些残基的磷酸化。STEC缺失和激酶缺失的突变株在感染细胞中都显示出复制增强，这表明STEC操纵肌动蛋白细胞骨架来抑制细菌的生长，从而调节毒力。►沙门氏菌STEC通过MEK/ERK/MLCK/Myosin IIB途径重组F-肌动蛋白►STEC磷酸化MEK1S200，这是STEC诱导MEK激活所必需的►MEK1S200磷酸化诱导S218/222残基自动磷酸化►STEC还通过其激酶功能控制细菌生长
After host cell entry, Salmonella replicate in membrane-bound compartments, which accumulate a dense meshwork of F-actin through the kinase activity of the Salmonella SPI-2 type III secretion effector SteC. We find that SteC promotes actin cytoskeleton reorganization by activating a signaling pathway involving the MAP kinases MEK and ERK, myosin light chain kinase (MLCK) and Myosin IIB. Specifically, SteC phosphorylates MEK directly on serine 200 (S200), a previously unstudied phosphorylation site. S200 phosphorylation is predicted to displace a negative regulatory helix causing autophosphorylation on the known MEK activatory residues, S218 and S222. In support of this, substitution of S200 with alanine prevented phosphorylation on S218 and S222, and phosphomimetic mutations of S200 stimulated phosphorylation of these residues. Both steC-null and kinase-deficient mutant strains displayed enhanced replication in infected cells, suggesting that SteC manipulates the actin cytoskeleton to restrain bacterial growth, thereby regulating virulence. ► Salmonella SteC reorganizes F-actin via a MEK/ERK/MLCK/Myosin IIB pathway ► SteC phosphorylates MEK1 S200, which is required for SteC-induced MEK activation ► MEK1 S200 phosphorylation induces autophosphorylation on residues S218/222 ► SteC also controls bacterial growth via its kinase function
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