鼠疫杆菌效应蛋白YopJ与MAPK激酶的作用机制研究

批准号:
31800638
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
28.0 万元
负责人:
张志民
依托单位:
学科分类:
C0502.分子生物物理
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
蒋亮、胡祥龙
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中文摘要
目前,各种新型致病菌层出不穷,使得深入研究其致病机理显得尤为重要。革兰氏阴性菌通常借助于三型分泌系统(T3SS)向宿主细胞中输送多种效应蛋白以调控某些特定的信号通道,从而达到抑制宿主细胞免疫反应的目的。YopJ家族效应蛋白是分布最为广泛的一类T3SS效应蛋白,也是目前唯一已知的可以修饰蛋白肽链中的丝氨酸(Ser)和苏氨酸(Thr)的乙酰转移酶。由鼠疫杆菌产生的YopJ蛋白可以识别在MAPK和NF-κB通路中起关键作用的MAPK激酶和IKKβ,并乙酰化其活化环(activation loop)上保守的丝氨酸和苏氨酸,从而阻止这些残基被磷酸化以激活激酶。但YopJ识别这些激酶的机制还不明确,我们将通过解析YopJ与MAPK激酶成员的复合物结构,揭示YopJ识别靶标蛋白的模式,阐述YopJ乙酰化活化环的作用机制,为进一步开发YopJ成为免疫抑制和肿瘤治疗的潜在药物分子提供理论基础。
英文摘要
The emerging of novel pathogens poise great urgency to a comprehensive understanding of the mechanism underlying their pathogenesis. Most Gram nagtive bacteria employ the type III secretion system(T3SS) to translocate virulence proteins, collectively known as effectors. Once arriving at the host cell, the effectors manipulate specific host cellular process, thereby promoting bacterial invasion and proliferation. The YopJ superfamily effectors are the most widely distributed T3SS effectors, as well the only known enzymes that acetylate Ser and Thr residues in proteins. In mammalian cells, YopJ protein produced by Yersinia spp interacts with MAPK kinases and IKKβ, which play critical roles in MAPK and NF-κB pathways, respectively. YopJ cetylates important Ser and Thr residues on the activation loop of these kinases to inhibit their activation. However, the mechanism by which YopJ binds and acetylate aubstrates remains unclear. We are going to crystal YopJ in complex with MAPK kinase, and solve the complex structures to reveal how YopJ recognizes and acetylates its substrate, thereby providing foundation for further development of YopJ in curing tumor and immune-related deseases.
YopJ家族效应蛋白是目前已经发现的分布最为广泛的一类T3SS效应蛋白,其家族成员广泛分布在动物致病菌和植物致病菌中,并在致病过程中发挥着重要的作用。在本项目中,我们通过对YopJ家族蛋白的结构研究证实植酸InsP6可以异构调节YopJ家族蛋白的底物的结合。结合与不结合InsP6的PopP2结构对比揭示InsP6结合过程中可以诱导fold- switching区域的二级结构从一段α-螺旋转变成一个反向β-折叠片层,并通过连接β-折叠的环区来稳定底物识别螺旋,从而实现对底物结合的精确调控。虽然fold-switching区域在其他YopJ家族蛋白中的存在形式不一样,但它们都可能在InsP6的调控下实现较大的构象变化,进而改变底物识别螺旋的位置。所以我们的研究结果突破了原计划书中的单个蛋白与底物复合物的作用机制阐述的局限,而是从更高层面更深入的揭示了整个蛋白家族的一个新颖的工作机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1021/acscatal.1c04191.s002
发表时间:2021-11
期刊:ACS Catalysis
影响因子:12.9
作者:Zexing Wen;Zhi-Min Zhang;Liang Zhong;Jiaqian Fan;Min Li;Yuanhong Ma;Yang Zhou;Wei Zhang
通讯作者:Zexing Wen;Zhi-Min Zhang;Liang Zhong;Jiaqian Fan;Min Li;Yuanhong Ma;Yang Zhou;Wei Zhang
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-020-15324-7
发表时间:2020
期刊:Nature Communications
影响因子:16.6
作者:Yue-Hong Zhang;Yi-Fang Li;Yongjin Wang;Li Tan;Zhi-Qin Cao;Chao Xie;Guo Xie;Hai-Biao Gong;Wan-Yang Sun;Shu-Hua Ouyang;Wen-Jun Duan;Xiaoyun Lu;Ke Ding;Hiroshi Kurihara;Dan Hu;Zhi-Min Zhang;Ikuro Abe;Rong-Rong He
通讯作者:Rong-Rong He
Identification and characterization of N9-methyltransferase involved in converting caffeine into non-stimulatory theacrine in tea
茶中咖啡因转化为非刺激性茶碱的 N9-甲基转移酶的鉴定和表征
DOI:10.1038/s41467-020-15324-7
发表时间:2020-03-19
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Zhang, Yue-Hong;Li, Yi-Fang;He, Rong-Rong
通讯作者:He, Rong-Rong
Secondary-structure switch regulates the substrate binding of a YopJ family acetyltransferase.
二级结构开关调节 YopJ 家族乙酰转移酶的底物结合
DOI:10.1038/s41467-021-26183-1
发表时间:2021-10-13
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Xia Y;Zou R;Escouboué M;Zhong L;Zhu C;Pouzet C;Wu X;Wang Y;Lv G;Zhou H;Sun P;Ding K;Deslandes L;Yuan S;Zhang ZM
通讯作者:Zhang ZM
T7分泌系统免疫因子抑制毒蛋白活性的作用机制研究
- 批准号:n/a
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2022
- 负责人:张志民
- 依托单位:
植酸InsP6激活YopJ家族效应蛋白的分子机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张志民
- 依托单位:
国内基金
海外基金
