豬鏈球菌纖連蛋白結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)及功能
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2016-11-15 08:07:47
圖1：全長FBPS蛋白的整體結(jié)構(gòu)
圖2：FBPS活化宿主的促炎癥反應(yīng)
中國科學(xué)院微生物研究所高福團(tuán)隊最新研究揭示了豬鏈球菌纖連蛋白結(jié)合蛋白（fibronectin/fibrinogen-bindingproteinfromStreptococcussuis，F(xiàn)BPS）的結(jié)構(gòu)及功能。
豬鏈球菌（Streptococcussuis）是一類重要的人畜共患病病原菌。該研究團(tuán)隊之前的研究發(fā)現(xiàn)豬鏈球菌感染可引起中毒性休克綜合征（PLoSMedicine，2006），對人類健康威脅極大。目前沒有疫苗能夠有效預(yù)防人類感染這種細(xì)菌。纖連蛋白結(jié)合蛋白(fibronectin-bindingproteins,FnBPs)是一類在細(xì)菌表面廣泛存在的保守組分，在許多革蘭氏陽性細(xì)菌中能夠識別粘附宿主細(xì)胞的基質(zhì)分子，誘導(dǎo)炎癥因子的產(chǎn)生。目前已知兩類FnBPs，一類可共價錨定于細(xì)菌表面，另一類沒有前導(dǎo)序列和錨定序列，屬于無錨定粘附素。無錨定FnBPs是重要的毒力因子，然而對這類蛋白與宿主纖連蛋白相互作用的分子機(jī)制及功能還沒有闡明。
高福研究團(tuán)隊成功解析了豬鏈球菌FBPS蛋白N端及C端的晶體結(jié)構(gòu)，并利用小角散射方法把兩部分結(jié)構(gòu)整合得到全長蛋白的結(jié)構(gòu)（圖1）。FBPS的N端和C端分別包含兩個結(jié)構(gòu)域，整體結(jié)構(gòu)呈順式構(gòu)象，如同人的手臂一般。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)FBPSC-末端結(jié)合宿主纖連蛋白，N-末端附著于細(xì)菌表面，從而促進(jìn)豬鏈球菌結(jié)合宿主細(xì)胞，發(fā)揮著細(xì)菌毒力因子的作用；同時還發(fā)現(xiàn)FBPS與纖連蛋白相互作用能夠活化β1整合素受體信號通路（圖2），誘導(dǎo)炎癥因子IL-6和IL-8的產(chǎn)生。這一工作填補(bǔ)了國內(nèi)外對無錨定FnBPs研究的空白，為今后設(shè)計靶向FBPS的藥物奠定了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及理論依據(jù)。