[賴爾珉] TagF蛋白質抑制第六型分泌系統的分子機制

 

第六型分泌系統(T6SS)的主要功能為將效應分子/毒素蛋白質送入真核或原核目標細胞中,對於病原性細菌的致病或存活能力上扮演極重要的角色。蘇氨酸磷酸化訊息所傳遞的後轉譯調節機制可正向活化T6SS,然而TagF蛋白質卻可抑制T6SS的活性。賴爾珉實驗室利用兩種不同的病原細菌 (農桿菌與銅綠假單胞菌) 來探討不同病原細菌中TagF蛋白質抑制T6SS的機制 (Lin et al., Journal of Biological Chemistry, 2018)。研究結果發現在農桿菌中,T6SS的活性受到TagF和PppA磷酸酶所組成的嵌合蛋白質的抑制。值得注意的是,單獨TagF蛋白質就足以在後轉譯層次上抑制T6SS的活性。有趣的是,TagF蛋白質所引發的後轉譯抑制作用與蘇氨酸磷酸化訊息所傳遞的後轉譯活化機制並不相關,但此抑制作用需要TagF蛋白質與胞質內另一個活化T6SS組裝的重要蛋白質Fha產生直接的交互作用。此外,銅綠假單胞菌的TagF蛋白質也與其Fha1蛋白質有直接的交互作用,證明這種TagF-Fha交互作用可能廣泛存在於TagF蛋白質在後轉譯層次上抑制T6SS的機制中。利用所預測的蛋白質-蛋白質相互作用界面處所存在的保守氨基酸殘基來進行不同的TagF蛋白質的突變分析,我們發現TagF-Fha交互作用的存在對於農桿菌與銅綠假單胞菌的TagF蛋白質所引發的抑制作用上扮演非常關鍵的角色。進一步的研究指出農桿菌的TagF蛋白質可抑制T6SS的活性卻不影響細胞中T6SS組裝蛋白質的表現及穩定性,然而在銅綠假單胞菌中表現TagF蛋白質卻會導致所有分析的T6SS組裝蛋白質數量在銅綠假單胞菌胞內大幅降低。我們的實驗結果證明TagF蛋白質可與Fha蛋白質產生交互作用,但此交互作用的發生似乎進而影響不同細菌中T6SS在不同階段的組裝,這個有趣的發現也暗示了T6SS的調控在演化上可能的差異。