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逯光文教授小组在Nature Communications上发表论文——在EPEC和EHEC的致病机制研究中取得重要进展

时间:2018-03-27 来源: 生物治疗国家重点实验室

       近日,四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室的硕士研究生叶飞和博士研究生杨凡力为共同第一作者在国际著名期刊Nature Communications《自然-通讯》,发表了题为“Molecular basis of binding between the global post-transcriptional regulator CsrA and the T3SS chaperone CesT”的研究成果,揭示了肠致病性和肠出血性大肠杆菌通过III型分泌系统(T3SS)伴侣分子CesT调控后转录调节因子CsrA的分子机制。四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室逯光文教授为该论文通讯作者。

                    图.CesT通过竞争CsrA与mRNA的结合而发挥其调控功能

       逯光文课题组通过结构生物学方法对CesT识别和调控CsrA的分子机制进行了深入的研究。结果显示CesT与CsrA都会形成同源二聚体,且各自均含有两个配体结合位点,在溶液中形成大小不一的多聚复合物,这种多聚复合物的不均一性给基于X射线晶体衍射学的研究带来了极大的困难。为克服这一弊端,研究人员首先通过体外蛋白互作实验证实CsrA的C-端螺旋在与CesT的结合中发挥重要作用。基于此,研究人员将去除C-端螺旋的CsrA分子通过linker与另一个完整的CsrA分子相连接,设计得到了只保留一个结合位点的重组CsrA蛋白(Re-CsrA),从而解决了CsrA与CesT形成复合物后不均一的难题。之后,研究人员成功得到了CesT蛋白与Re-CsrA蛋白的复合物晶体并解析了高分辨率的晶体结构,从而在原子水平阐明了CesT与CsrA的结合特征。结构分析显示,CesT通过其二聚体中位于两侧的螺旋结构结合CsrA,而CesT在CsrA的结合面正好覆盖了CsrA结合mRNA的位点。这一结合模式证实:CesT通过竞争性抑制CsrA与mRNA的结合而实现其调控功能。

       这一研究工作成功揭示了CesT调控CsrA的结构基础和分子机制,将有助于我们更深入的了解EPEC和EHEC的致病机理,也为靶向该调控过程的抗菌药物研发提供了更加丰富的理论基础。

       该项研究是在国家重点研发计划、国家自然科学基金、四川省青年科技基金和四川大学优秀青年科学基金的支持下完成的。同时,该研究工作得到了中国科学院微生物研究所高福院士和齐建勋博士等专家的支持。

       Nature Communications 《自然-通讯》是国际顶级科技期刊Nature《自然》杂志的子刊(2017年影响因子12.124),是一个集生物学、物理学和化学等多学科、多领域的综合性杂志。其发表的论文代表着对业内专家来说具有重要意义的突出科研进展。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-03625-x

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