IreB磷酸化修饰调控SS2毒力的机制

【作者】 唐金升； 蔺辉星； 马喆； 范红结；

【机构】 南京农业大学动物医学院；

【摘要】 猪链球菌2型(Streptococcus suisserotype 2,SS2)是一种重要的人兽共患病病原,引起人链球菌样中毒性休克综合征(Streptococcus Toxic Shock-Like Syndrome,STSS)和猪急性败血症、脑膜脑炎和关节炎等。生物体内丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)及磷酸酶(STP)催化可逆性磷酸化反应,原核生物STK激酶与真核生物催化结构域同源,又称为真核样激酶(eSTK)。SS2表达一对STK/STP磷酸化修饰系统。前期研究发现,STK与该菌突破体内外血脑屏障相关,影响SS2的毒力,但是具体的调控机制不明。通过高通量磷酸化蛋白质组学鉴定了SS2的STK修饰底物,发现IreB可以被STK磷酸化修饰。IreB蛋白在链球菌属中保守,分子量约10kDa,为细胞质蛋白,没有DNA结合结构域和已知的功能结构域,无明确的生物学功能。利用体外磷酸化试验与phos-tagTM技术鉴定IreB磷酸化为点位Thr4与Thr7,该结果与磷酸化位点质谱鉴定结果一致。通过点突变IreB磷酸化位点,改变了SS2对Balb/c的毒力,说明IreB为一种调控蛋白。进一步利用细菌双杂交技术筛选SS2中可能与IreB互作的蛋白。首先通过构建SS2全基因组的表达文库与IreB诱饵蛋白重组表达载体,并将SS2文库转化含有IreB诱饵质粒的BTH101菌株,筛选到6条与IreB互作的蛋白。同样,以IreB作为诱饵蛋白并以GST为对照,对SS2全菌裂解液进行pull-down,最终捕获差异蛋白60余条。经pull-down与细菌双杂交进一步验证确定IreB与GpsB、MurA、spx、NrdR等蛋白存在互作。SS2缺失IreB基因后抗吞噬能力明显下降,并且通过回补质粒可以恢复菌株的抗吞噬能力。与经典的STK磷酸化修饰调控功能蛋白或转录因子不同,IreB蛋白磷酸化修饰调控是一种间接调控,通过与互作蛋白相互作用进而发挥其功能。阐明了STK磷酸化修饰调控SS2毒力的一种新机制,结果将有助于进一步阐明该菌的致病机制。更多还原