Nukleomodulin - Nucleomodulin

Nukleomoduliny jsou rodina bakteriálních proteinů, které vstupují do jádra eukaryotické buňky.[1]
Tento termín pochází z kontrakce mezi „jádrem“ a „moduly“, což jsou mikrobiální molekuly, které modulují chování eukaryotických buněk. Nukleomoduliny jsou produkovány patogenními nebo symbiotickými bakteriemi. Působí na různé procesy v EU jádro: přestavba chromatin struktura,[2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][nadměrné citace ] transkripce,[13][14] sestřih pre-poselské RNA,[15][16] buněčné dělení.[17]
Identifikace nukleomodulinů u několika druhů bakteriálních patogenů lidí, zvířat a rostlin vedla ke vzniku konceptu, že přímá kontrola nad jádrem je jednou z nejsofistikovanějších strategií používaných mikroby k obcházení obranyschopnosti hostitele. Nukleomoduliny lze přímo vylučovat do intracelulárního média po vstupu bakterií do buňky, jako Listeria monocytogenes, nebo mohou být injikovány z extracelulárního média nebo intracelulárně organely pomocí typu III nebo IV bakteriální sekreční systém, známý také jako „molekulární stříkačka“.[Citace je zapotřebí ]
V poslední době se ukázalo, že některé z nich, například YopM z Yersinia pestis a IpaH9.8 z Shigella flexneri, může autonomně pronikat do eukaryotických buněk díky membránové transdukční doméně.[18]
Rozmanitost molekulárních mechanismů spouštěných nukleomoduliny [1][19] je zdrojem inspirace pro nové biotechnologie. Jsou to skutečné nano stroje schopné unést množství jaderných procesů. Ve výzkumu jsou nukleomoduliny předmětem hloubkových studií, které vedly k objevu nových lidských jaderných regulátorů, jako je epigenetický regulátor BAHD1.[8]
Příklady
Agrobacterium tumefaciens, zodpovědný za onemocnění korunní žlázy, produkuje arzenál virových proteinů, včetně VirD2 a VirE2, což umožňuje přesnou integraci části její DNA, tzv. T-DNA, do hostitelské rostliny [20]
Listeria monocytogenes, zodpovědný za listeriózu, může modulovat expresi genů imunity. Jeden ze současných mechanismů zahrnuje bakteriální protein LntA, který inhibuje funkci epigenetického regulátoru BAHD1. Působení tohoto nukleomodulinu je spojeno s rozkladem chromatinu a aktivací genů pro reakci na interferon.[8][21]
Shigella flexneri, zodpovědný za shigelózu, vylučuje cílení na protein IpaH9.8 a mRNA sestřih protein, který narušuje produkci proteinových izoforem a zánětlivou reakci u lidí.[16]
Legionella pneumophila, zodpovědný za legionelóza, vylučuje enzym s aktivitou histonmethyltransferázy schopnou methylace histony v různých chromozóm loci [22] nebo na úrovni ribozomální DNA (rDNA) v nukleolu.[23]
Reference
- ^ A b Bierne, Hélène; Cossart, Pascale (květen 2012). "Když bakterie zacílí na jádro: nově vznikající rodina nukleomodulinů". Buněčná mikrobiologie. 14 (5): 622–33. doi:10.1111 / j.1462-5822.2012.01758.x. ISSN 1462-5822. PMID 22289128. S2CID 40506912.
- ^ Skrzypek, E .; Cowan, C .; Straley, S. C. (prosinec 1998). „Cílení YopM proteinu Yersinia pestis na buňky HeLa a intracelulární přenos do jádra“. Molekulární mikrobiologie. 30 (5): 1051–65. doi:10.1046 / j.1365-2958.1998.01135.x. ISSN 0950-382X. PMID 9988481. Citováno 2020-02-26.
- ^ Li, Hongtao; Xu, Hao; Zhou, Yan; Zhang, Jie (2007-02-16). "Aktivita fosfotreonin lyázy bakteriální efektorové rodiny typu III". Věda. 315 (5814): 1000–3. Bibcode:2007Sci ... 315.1000L. doi:10.1126 / science.1138960. ISSN 1095-9203. PMID 17303758. S2CID 6798326.
- ^ Arbibe, Laurence; Kim, Dong Wook; Batsche, Eric; Pedron, Thierry (leden 2007). "Injikovaný bakteriální efektor se zaměřuje na přístup k chromatinu pro transkripční faktor NF-kappaB, aby změnil transkripci hostitelských genů zapojených do imunitních odpovědí". Přírodní imunologie. 8 (1): 47–56. doi:10.1038 / ni1423. ISSN 1529-2908. PMID 17159983. S2CID 25557624. Citováno 2020-02-26.
- ^ Pennini, Meghan E .; Perrinet, Stéphanie; Dautry-Varsat, Alice; Subtil, Agathe (2010-07-15). „Methylace histonu metodou NUE, nový jaderný efektor intracelulárního patogenu Chlamydia trachomatis“. PLOS patogeny. 6 (7): e1000995. doi:10.1371 / journal.ppat.1000995. ISSN 1553-7374. PMC 2904774. PMID 20657819. Citováno 2020-02-26.
- ^ Rolando, Monica; Sanulli, Serena; Rusniok, Christophe; Gomez-Valero, Laura (duben 2013). „Legionella pneumophila Effector RomA Uniquely Modify Host Chromatin to Repress Gene Expression and Promote Intracellular Bacterial Replication“. Mobilní hostitel a mikrob. 13 (4): 395–405. doi:10.1016 / j.chom.2013.03.004. PMID 23601102.
- ^ Li, Ting; Lu, Qiuhe; Wang, Guolun; Xu, Hao (srpen 2013). „Bakteriální efektory v doméně SET zacílují heterochromatinový protein 1 k aktivaci transkripce hostitelské rDNA“. Zprávy EMBO. 14 (8): 733–40. doi:10.1038 / embor.2013.86. ISSN 1469-221X. PMC 3736128. PMID 23797873.
- ^ A b C Lebreton, Alice; Lakisic, Goran; Job, Viviana; Fritsch, Lauriane (11.03.2011). „Bakteriální protein cílí na komplex BAHD1 chromatin ke stimulaci reakce interferonu typu III“. Věda. 331 (6022): 1319–21. Bibcode:2011Sci ... 331.1319L. doi:10.1126 / science.1200120. ISSN 1095-9203. PMID 21252314. S2CID 35405265. Citováno 2020-02-26.
- ^ Rennoll-Bankert, Kristen E .; Garcia-Garcia, Jose C .; Sinclair, Sara H .; Dumler, J. Stephen (listopad 2015). „Bakteriální efektor ankyrin A vázaný na chromatin rekrutuje histon deacetylázu 1 a modifikuje expresi hostitelského genu: AnkA získává HDAC1 k modifikaci exprese CYBB“. Buněčná mikrobiologie. 17 (11): 1640–52. doi:10.1111 / cmi.12461. PMC 5845759. PMID 25996657.
- ^ Farris, Tierra R .; Dunphy, Paige S .; Zhu, Bing; Kibler, Clayton E. (listopad 2016). „Ehrlichia chaffeensis TRP32 je nukleomodulin, který přímo reguluje expresi hostitelských genů, které řídí diferenciaci a šíření“. Infekce a imunita. 84 (11): 3182–3194. doi:10.1128 / IAI.00657-16. ISSN 0019-9567. PMC 5067751. PMID 27572329.
- ^ Mitra, Shubhajit; Dunphy, Paige S .; Das, Seema; Zhu, Bing (2018-01-22). „Ehrlichia chaffeensis TRP120 efektor cílí a rekrutuje hostitelské proteiny skupiny Polycomb Group pro degradaci na podporu intracelulární infekce“. Infekce a imunita. 86 (4): e00845–17, /iai/86/4/e00845–17.atom. doi:10.1128 / IAI.00845-17. ISSN 0019-9567. PMC 5865042. PMID 29358333.
- ^ Yaseen, Imtiyaz; Kaur, Prabhjot; Nandicoori, Vinay Kumar; Khosla, Sanjeev (prosinec 2015). „Mycobacteria modulate host epigenetic machinery by Rv1988 methylation of a non-tail arginine of histone H3“. Příroda komunikace. 6 (1): 8922. Bibcode:2015NatCo ... 6,8922Y. doi:10.1038 / ncomms9922. ISSN 2041-1723. PMID 26568365.
- ^ Kay, Sabine; Hahn, Simone; Marois, Eric; Hause, Gerd (2007-10-26). „Bakteriální efektor působí jako transkripční faktor rostlin a indukuje regulátor velikosti buněk“. Věda. 318 (5850): 648–651. Bibcode:2007Sci ... 318..648K. doi:10.1126 / science.1144956. ISSN 0036-8075. PMID 17962565. S2CID 11544887.
- ^ Römer, Patrick; Hahn, Simone; Jordan, Tina; Strauß, Tina (2007-10-26). „Rozpoznávání patogenů rostlin zprostředkované aktivátorem promotoru genu rezistence na pepř Bs3“. Věda. 318 (5850): 645–8. Bibcode:2007Sci ... 318..645R. doi:10.1126 / science.1144958. ISSN 0036-8075. PMID 17962564. S2CID 19340482.
- ^ Toyotome, Takahito; Suzuki, Toshihiko; Kuwae, Asaomi; Nonaka, Takashi (2001-08-24). „Shigella Protein IpaH 9.8 je vylučován z bakterií v savčích buňkách a transportován do jádra“. Journal of Biological Chemistry. 276 (34): 32071–32079. doi:10,1074 / jbc.M101882200. ISSN 0021-9258. PMID 11418613.
- ^ A b Okuda, červen; Toyotome, Takahito; Kataoka, Naoyuki; Ohno, Mutsuhito (červenec 2005). "Shigella efektor IpaH9.8 se váže na spojovací faktor U2AF35 k modulaci imunitních odpovědí hostitele". Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 333 (2): 531–9. doi:10.1016 / j.bbrc.2005.05.145. PMID 15950937.
- ^ Taieb, Frédéric; Nougayrède, Jean-Philippe; Oswald, Eric (2011-03-29). „Faktory inhibující cyklus (CIF): Cyklomoduliny, které uzurpují cestu degradace hostitelských buněk závislou na ubikvitinu“. Toxiny. 3 (4): 356–68. doi:10,3390 / toxiny3040356. ISSN 2072-6651. PMC 3202828. PMID 22069713.
- ^ Norkowski, Stefanie; Körner, Britta; Greune, Lilo; Stolle, Anne-Sophie; Lubos, Marie-Luise; Hardwidge, Philip R .; Schmidt, M. Alexander; Rüter, Christian (01.06.2018). „Bakteriální faktory virulence nesoucí LPX motiv tvoří rodinu efektorů pronikajících buňkami přesahujících druhy“. Buněčné a molekulární biologické vědy. 75 (12): 2273–2289. doi:10.1007 / s00018-017-2733-4. ISSN 1420-9071. PMID 29285573. S2CID 7904315.
- ^ Bierne, Hélène (2017), „Cross Talk Between Bacteria and the Host Epigenetic Machinery“, v Doerfler, Walter; Casadesús, Josep (eds.), Epigenetika infekčních nemocí, Epigenetika a lidské zdraví, Springer International Publishing, s. 113–158, doi:10.1007/978-3-319-55021-3_6, ISBN 978-3-319-55021-3
- ^ Pelczar, Pawel; Kalck, Véronique; Gomez, Divina; Hohn, Barbara (červen 2004). „Proteiny Agrobacterium VirD2 a VirE2 zprostředkovávají přesnou integraci syntetických komplexů T-DNA v buňkách savců“. Zprávy EMBO. 5 (6): 632–7. doi:10.1038 / sj.embor.7400165. ISSN 1469-221X. PMC 1299075. PMID 15153934.
- ^ Lebreton, Alice; Job, Viviana; Ragon, Marie; Le Monnier, Alban (2014-01-21). "Strukturální základ pro inhibici chromatinového represoru BAHD1 bakteriálním nukleomodulinem LntA". mBio. 5 (1): e00775-13. doi:10,1 128 / mBio.00775-13. ISSN 2150-7511. PMC 3903274. PMID 24449750.
- ^ Rolando, Monica; et al. (Duben 2013). „Legionella pneumophila Effector RomA Uniquely Modify Host Chromatin to Repress Gene Expression and Promote Intracellular Bacterial Replication“. Mobilní hostitel a mikrob. 13 (4): 395–405. doi:10.1016 / j.chom.2013.03.004. PMID 23601102.
- ^ Li, Ting; et al. (Srpen 2013). „Bakteriální efektory v doméně SET zacílují heterochromatinový protein 1 k aktivaci transkripce hostitelské rDNA“. Zprávy EMBO. 14 (8): 733–740. doi:10.1038 / embor.2013.86. ISSN 1469-221X. PMC 3736128. PMID 23797873.