沙门氏菌入侵酰基载体蛋白中的硫酯-硫醇交换反应将结合于4′-磷酸泛酰巯基乙胺的酰基链转移至远端半胱氨酸

由 root 提交于 周三, 10/28/2026 - 20:47
摘要

鼠伤寒沙门氏菌编码两种功能不同的酰基载体蛋白:参与脂肪酸合成的 AcpP,以及侵袭相关酰基载体蛋白(IacP)。IacP 介导 SipB(沙门氏菌侵袭蛋白 B)的酰化;这一修饰对于 SipB 的成熟和细菌高效侵入宿主至关重要。尽管人们对这一过程的认识不断加深,但调控酰基链转移的 IacP 依赖性机制仍基本不为人知。因此,本研究采用结合生物化学与核磁共振(NMR)的多学科方法。通过酶促反应,将以脱辅基形式表达的 D35N IacP 突变体(IacPᴺ)转化为酰基-IacPᴺ中间体。出乎意料的是,酰基-IacPᴺ中间体的¹H-¹⁵N HSQC 谱中,若干酰胺呈现两组共振信号。第一组峰强度较低,位置靠近全酶型峰;随着酰基链长度增加,其化学位移逐渐改变,这一特征令人联想到 II 型 ACP 中与 4-磷酸泛酰巯基乙胺(4-PP)结合的构象。第二组峰强度较高,其特征此前未有报道,且与酰基链长度无关;这组峰聚集在较长酰基链(C14–)的 4-PP 结合型构象附近。为探究这一新构象的来源,我们构建了三个半胱氨酸替换为丙氨酸的突变体:C16A、C54A 和 C69A IacPᴺ。C54A IacPᴺ突变体的酰基-IacPᴺ中间体仅显示一组峰,对应于 4-PP 结合型 IacPᴺ构象;这证实了 Cys 54 在产生此前未表征峰信号中的关键作用,并表明该峰对应于半胱氨酸结合型构象。酰基-S-羧酰胺甲基化 IacPᴺ中间体同样仅显示一种构象,进一步支持半胱氨酸是产生这一新峰的原因。综上,我们的研究揭示了一种独特的硫酯-硫醇交换反应,其中……与4PP相连的酰基链被化学转移至远端半胱氨酸(Cys 54)。鉴于Cys 54位于IacP的SipB相互作用界面内,这一酰基链接力过程可能有助于IacP介导的SipB酰化及沙门氏菌毒力。

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沙门氏菌侵袭酰基载体蛋白中的硫酯–硫醇交换反应将结合于4PP的酰基链转移至远端半胱氨酸

Rashima Prem、Garima Garima、Debodyuti Sadhukhan、Monica Sundd

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.23.761286

Rashima Prem¹

印度新德里,国家免疫学研究所;

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Garima Garima¹

印度新德里,国家免疫学研究所;

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Debodyuti Sadhukhan¹

印度新德里,国家免疫学研究所;

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Monica Sundd²

国家免疫学研究所

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通讯作者:

monicasundd{at}nii.ac.in

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鼠伤寒沙门氏菌编码两种功能不同的酰基载体蛋白:参与脂肪酸合成的AcpP,以及介导SipB(沙门氏菌侵袭蛋白B)酰化的侵袭酰基载体蛋白(IacP)。这一修饰对于SipB成熟和高效侵入宿主至关重要。尽管相关认识日益深入,IacP依赖的酰基链转移机制在很大程度上仍未明了。因此,本研究采用结合生物化学与核磁共振(NMR)的多学科研究方法。一个D35N IacP突变体】【。

以脱辅基形式表达的 IacPN 经酶促转化生成了酰基-IacPN 中间体。出乎意料的是,酰基-IacPN 中间体的 ^1H-^15N HSQC 谱中,若干酰胺的共振信号呈现两组峰。第一组峰强度较弱,位置接近全辅基型峰;随着酰基链长度增加,其化学位移逐渐变化,这与 II 型酰基载体蛋白(ACP)的 4′-磷酸泛酰巯基乙胺(4-PP)结合构象相似。第二组峰强度较高,其化学位移不受酰基链长度影响,此前尚未被表征,并聚集在较长酰基链(C14−)的 4-PP 结合构象附近。为探究这一新构象的来源,我们构建了三个半胱氨酸突变为丙氨酸的突变体:C16A、C54A 和 C69A IacPN。C54A IacPN 突变体的酰基-IacPN 中间体中仅呈现一组峰,对应于 4-PP 结合型 IacPN 构象。这一结果确立了 Cys 54 在产生此前未表征峰中的关键作用,并表明该峰对应于半胱氨酸结合构象。酰基-S-羧酰胺甲基-IacPN 中间体同样仅呈现一种构象,进一步支持半胱氨酸参与形成这一新峰。综上,我们的研究揭示了一种独特的硫酯-硫醇交换反应,其中与 4-PP 相连的酰基链经化学转移,连接至远端半胱氨酸(Cys 54)。鉴于 Cys 54 位于 IacP 与 SipB 的相互作用界面内,这一酰基链传递过程可能有助于 IacP 介导的 SipB 酰化及沙门氏菌毒力。

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作者声明不存在利益冲突。

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发布于 2026年10月26日。

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《沙门氏菌侵袭酰基载体蛋白中的硫酯-硫醇交换反应将 4PP 结合的酰基链转移至远端半胱氨酸》

Rashima

Prem

,

Garima

Garima

,

Debodyuti

Sadhukhan

,

Monica

Sundd

bioRxiv

2026.10.23.761286;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.23.761286

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《沙门氏菌侵袭酰基载体蛋白中的硫酯-硫醇交换反应将 4PP 结合的酰基链转移至远端半胱氨酸》

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Prem

,

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Garima

,

Debodyuti

Sadhukhan

,

Monica

Sundd

bioRxiv

2026.10.23.761286;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.10.23.761286

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关键词:沙门氏菌 · 酰基载体蛋白 · 硫酯-硫醇交换 · 核磁共振 · 细菌毒力

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.23.761286v1?rss=1