Genetic and structural identification of an O-acyltransferase gene (oacC) responsible for the 3/4-O-acetylation on rhamnose III in Shigella flexneri serotype 6.
Genetic and structural identification of an O-acyltransferase gene (oacC) responsible for the 3/4-O-acetylation on rhamnose III in Shigella flexneri serotype 6.
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DOI：
10.1186/s12866-014-0266-7
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发表时间：
2014-10-21
期刊：
影响因子：
4.2
通讯作者：
Sun Q
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Knirel YA;Wang J;Luo X;Senchenkova SN;Lan R;Shpirt AM;Du P;Shashkov AS;Zhang N;Xu J;Sun Q
脂多糖的O-抗原（O-多糖）是福氏志贺氏菌外膜的高度可变的细胞成分。它定义了血清特异性，并在志贺氏菌病的发病机制中发挥着重要作用。福氏链球菌的 19 种血清型有两种不同的 O 抗原形式：一种针对血清型 1-5、X、Y、7（及其亚型），另一种针对血清型 6。虽然具有不同的基础 O-多糖结构，但这两种形式共享一个共同的二糖片段[→2)-α-l-RhapIII-(1→→2)-α-l-RhapII]。在血清型 6 和一些非 6 血清型中，RhaIII 在 3 或 4 位被 O 乙酰化（3/4-O-乙酰化），赋予宿主一种名为 O 因子 9 的新型抗原决定簇。负责这种修饰的酰基转移酶基因 (oacB) 已在血清型 1a、1b、2a、5a 和 Y 中鉴定出，但在血清型中未鉴定出。 6. 利用遗传、血清学和化学方法，另一个名为 oacC 的酰基转移酶基因被证明负责福氏沙门氏菌血清型 6 的 O 抗原中 RhaIII 上的 3/4-O-乙酰化。oacC 基因失活导致 3/4-O-乙酰化丧失，克隆的 oacC 基因在转化后恢复了这种修饰。根据oacC和oacB之间受体底物结构的相似性和高序列同源性(72%同一性)，oacC与oacB基因在介导3/4-O-乙酰化中具有可互换的功能。 oacC 基因位于染色体上的原噬菌体中，并存在于所有测试的 77 个血清型 6 菌株中。 O-乙酰转移酶编码基因 oacC 的鉴定和功能表征表明，它参与血清型 6 特异的 RhaIII 上 3/4-O-乙酰化的 O-抗原修饰。本文的在线版本 (doi:10.1186/s12866-014-0266-7) 包含补充材料，可供授权用户使用。
O-antigen (O-polysaccharide) of the lipopolysaccharide is a highly variable cell component of the outer membrane in Shigella flexneri. It defines the serospecificity and plays an important role in the pathogenesis of shigellosis. There are two distinct O-antigen forms for the 19 serotypes of S. flexneri: one for serotypes 1–5, X, Y, 7 (and their subtypes), and the other for serotype 6. Although having different basal O-polysaccharide structures, the two forms share a common disaccharide fragment [→2)-α-l-RhapIII-(1 → 2)-α-l-RhapII]. In serotype 6 and some non-6 serotypes, RhaIII is O-acetylated at position either 3 or 4 (3/4-O-acetylation), conferring to the hosts a novel antigenic determinant named O-factor 9. An acyltransferase gene (oacB) responsible for this modification has been identified in serotypes 1a, 1b, 2a, 5a, and Y, but not in serotype 6. Using genetic, serological, and chemical approaches, another acyltransferase gene named oacC was demonstrated to be responsible for the 3/4-O-acetylation on RhaIII in the O-antigen of S. flexneri serotype 6. Inactivation of the oacC gene resulted in the loss of the 3/4-O-acetyltion, and the cloned oacC gene restored this modification upon transformation. In accordance with the similarity in the acceptor substrate structure and high sequence homology (72% identity) between oacC and oacB, oacC has the interchangeable function with the oacB gene in mediation of the 3/4-O-acetylation. The oacC gene is located in a prophage on the chromosome and presented in all 77 serotype 6 strains tested. Identification and functional characterization of the O-acetyltransferase encoding gene, oacC, shows that it is involved in O-antigen modification by 3/4-O-acetylation on RhaIII specific to serotype 6. The online version of this article (doi:10.1186/s12866-014-0266-7) contains supplementary material, which is available to authorized users.
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