发现Ail促进鼠疫杆菌与宿主细胞结合机制

鼠疫杆菌(Yersinia pestis)是一种杆菌,属于肠道杆菌科,同时也是腺鼠疫、肺鼠疫和败血性鼠疫的病媒。所有的类型都在人类历史上造成严重的伤亡。Ail(鼠疫杆菌粘附素分子)是鼠疫发病过程中关键性的纤连蛋白(Fn)的结合蛋白。近日,美国密歇根大学的Eric S. Krukonis等人发现了Ail促进鼠疫杆菌与宿主细胞结合的机制,研究发现,Ail结合9FNIII(Type III Fn)后会与10FNIII中的RGD邻近,这种变化很可能会改变递送Yop毒素及鼠疫毒力有关的信号过程。相关论文发表在3月23日的美国《生化周刊》(Journal of Biological Chemistry)上。


鼠疫杆菌粘附素分子Ail与位于宿主细胞的细胞外基质蛋白纤连蛋白(Fn)相互作用,促进细胞毒素Yop蛋白的递送,这个过程对鼠疫杆菌毒力是必须的。目前,已知一些细菌病原体可以结合到Fn的N端区域(包含I型Fn(FNI)重复单元)。通过使用水解的Fn碎片和纯化的重组Fn片段,研究人员证明,Ail结合到包含有III型Fn重复单元的中心120-kDa片段上。


一组单克隆抗体(mAbs)识别了在120-kDa片段里的特殊的抗原决定簇,这表明,mAb与9FNIII结合,阻遏了Ail介导的细菌与Fn的结合。阻碍了Ail与Fn结合的3个mAbs抗原决定部位与9FNIII相似。抗体与9FNIII的相互作用也抑制了Ail依赖的细胞结合活性,因此证明了位于Fn上的Ail结合区域的生物相关性。Ail被表达于细菌表面。它也可以结合包含9-10IFNIII重复单元的一个Fn最小片段,而这种结合作用会被9FNIII特异性的mAb所阻遏。


这些数据表明,Ail结合Fn的9FNIII会促进细胞与鼠疫杆菌的结合并促进Yops的递送,这与其它细菌Fn结合蛋白不同。