Programmed Secretion Arrest and Receptor-Triggered Toxin Export during Antibacterial Contact-Dependent Growth Inhibition.
Programmed Secretion Arrest and Receptor-Triggered Toxin Export during Antibacterial Contact-Dependent Growth Inhibition.
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DOI：
10.1016/j.cell.2018.10.033
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发表时间：
2018-11-01
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Hayes CS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ruhe ZC;Subramanian P;Song K;Nguyen JY;Stevens TA;Low DA;Jensen GJ;Hayes CS
接触依赖性生长抑制（CDI）需要受体介导的CDI衍生毒素进入革兰氏阴性靶菌。通过电子冷冻层析成像，我们发现每个CdiA效应蛋白形成一条从细胞表面延伸约33 nm的丝。值得注意的是，细胞外丝仅代表n端效应的一半。在靶细胞识别之前，程序性分泌阻滞将CdiA的c端一半（包括毒素结构域）隔离在外质中。结合受体后，CdiA分泌恢复，质周FHA-2结构域转移到靶细胞外膜。CdiA的c端毒素区随后渗透到靶细胞的周质中，在那里它被切割，随后转运到细胞质中。我们的研究结果表明，FHA-2结构域组装成一个跨膜管道，将毒素运输到目标细菌的周质中。我们认为，受体触发的分泌确保FHA-2的输出与靶细胞外膜的整合密切协调。
Contact-dependent growth inhibition (CDI) entails receptor-mediated delivery of CdiA-derived toxins into Gram-negative target bacteria. Using electron cryotomography, we show that each CdiA effector protein forms a filament extending ~33 nm from the cell surface. Remarkably, the extracellular filament represents only the N-terminal half of the effector. A programmed secretion arrest sequesters the C-terminal half of CdiA, including the toxin domain, in the periplasm prior to target-cell recognition. Upon binding receptor, CdiA secretion resumes, and the periplasmic FHA-2 domain is transferred to the target-cell outer membrane. The C-terminal toxin region of CdiA then penetrates into the target-cell periplasm, where it is cleaved for subsequent translocation into the cytoplasm. Our findings suggest that the FHA-2 domain assembles into a transmembrane conduit for toxin transport into the periplasm of target bacteria. We propose that receptor-triggered secretion ensures that FHA-2 export is closely coordinated with integration into the target-cell outer membrane.
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