综述:沙眼衣原体侵袭:效应蛋白的二重奏

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Biochemical Society Transactions 3.8

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  这篇综述深入解析了沙眼衣原体(C. trachomatis)入侵宿主细胞的核心机制,聚焦两种III型分泌系统(T3SS)效应蛋白——转运肌动蛋白募集蛋白(TarP)和转运膜效应蛋白A(TmeA)如何协同调控宿主肌动蛋白(actin)动态重塑及动力蛋白2(Dyn2)介导的囊泡切割,为理解其胞内寄生和致病性提供关键视角。

  

背景

沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)作为专性胞内寄生菌,其入侵上皮细胞的能力是建立感染的关键第一步。由于上皮细胞缺乏吞噬功能,病原体需主动驱动内化过程。这一过程依赖于两种预合成的效应蛋白——TarP和TmeA,它们通过T3SS从病原体分泌至宿主细胞质,协同调控皮层肌动蛋白网络的重塑,形成突触结构以促进病原体包裹。

沙眼衣原体黏附的简要概述

黏附过程分为两步:首先通过带正电的衣原体原体(EB)与宿主细胞表面带负电的糖胺聚糖发生可逆静电结合;随后触发不可逆结合,需宿主未知遗传因子参与。CHO突变细胞系研究表明,稳定黏附是触发肌动蛋白重塑和内化的前提。扫描电镜显示,黏附部位形成肥大的微绒毛结构,其形成依赖肌动蛋白聚合,且80%的EB在10分钟内完成内化。

侵袭相关III型效应蛋白对肌动蛋白动态的调控

TarP的双重功能

  1. 信号支架作用:TarP的N端磷酸化结构域(PD)被Src/Abl/Syk等酪氨酸激酶磷酸化后,募集Sos1/Eps8/Abi1或Vav2/PI3K复合物,激活Rac/WAVE2/Arp2/3通路,促进肌动蛋白成核。C端的LD/VBD结构域则通过结合黏着斑激酶(FAK)和纽蛋白(vinculin)独立激活Arp2/3。
  2. 细菌肌动蛋白成核作用:TarP通过寡聚化结构域(PRD)和肌动蛋白结合域(ABD)直接成核肌动蛋白,其线性纤维为Arp2/3提供结合位点。遗传互补实验显示,PD缺失仅部分削弱侵袭效率,而formin家族蛋白(如Fmn1、DIAPH2/3)的招募进一步揭示了TarP依赖的协同成核机制。

TmeA:N-WASP的病原体激活剂
TmeA通过结合N-WASP的GBD结构域,替代宿主Cdc42解除其自抑制状态,激活Arp2/3介导的肌动蛋白聚合。尽管TmeA对肌动蛋白总量的贡献较小,其与TarP网络的时空互补性至关重要——TarP限制肌动蛋白聚集为点状结构,而TmeA缺失导致弥散的"迷你皱褶"表型。

TarP、TmeA与动力蛋白2(Dyn2)

内化后期,TarP负责招募Dyn2至侵袭部位,而TmeA通过未知机制促进Dyn2寡聚化形成囊泡颈环。小分子激活剂Ryngo 1-23可挽救ΔTmeA菌株的内化延迟,证实TmeA对Dyn2功能激活的调控。这一过程可能与SNX9介导的膜曲率调控或肌动蛋白驱动的囊泡收缩相关。

展望

沙眼衣原体侵袭的分子细节仍存未解之谜,如EB如何选择特定信号通路、侵袭信号如何影响包涵体命运,以及TarP/TmeA在巨噬细胞互作中的作用。解答这些问题将深化对衣原体致病机制的认知,并为干预策略提供新靶点。

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