2024年5月 22日,浙江大学朱永群课题组、周艳课题组和北京大学刘小云课题组合作在 Nature 期刊发表了题为Legionella effector LnaB is a phosphoryl-AMPylase that impairs phosphosignalling 的研究论文。
单磷酸腺苷酸化修饰(AMPylation)是一种最早发现于1967年、广泛存在于原核生物和真核生物中的蛋白质翻译后修饰,在内质网应激、神经退行性疾病、适应性免疫等过程中发挥着重要作用。以往的研究发现,该修饰主要由Fic等家族单磷酸腺苷酸化酶(AMPylase)催化,将单磷酸腺苷酸(AMP)基团转移到靶蛋白上,之前鉴定出的单磷酸腺苷酸化修饰位点均发生在蛋白底物的苏氨酸、酪氨酸、丝氨酸等残基上
该项研究有以下几点重要发现和概念突破:
1、发现了一类不同于以往的、具有独特催化基序和结构特征的磷酰基单磷酸腺苷酸化酶(Phosphoryl-AMPylase)新家族;
2、发现了靶向磷酰基的腺苷酸化(AMPylation)修饰,突破了AMPylation只发生在蛋白质氨基酸残基上的概念;
3、发现了调节磷酸化信号转导的全新方式,突破了磷酸化是终端化的、在细胞内不可被进一步共价修饰的传统概念;
4、定义了一种新型的蛋白质翻译后修饰,即ADPylation修饰;
5、揭示了病原菌利用同一效应蛋白既保护宿主泛素通路,又抑制宿主免疫防御,达到与宿主短期共存目的,实现 “绵里藏针”的致病策略);
6、LnaB家族的发现揭示了一种病原菌保守的调节宿主信号通路的机制,为病原菌致病性和效应蛋白的研究提供新思路。
这项研究鉴定出的ADPylation修饰,扩展人们对蛋白质翻译后修饰的认识,证明了磷酸化蛋白磷酰基团修饰的可行性,为蛋白质功能和信号转导提供新的调控机制。由于Src家族激酶在人类多种疾病中发挥重要作用,对LnaB的独特活性进行开发,对相关疾病治疗具有潜在的应用价值。进一步研究LnaB家族效应蛋白的功能,将开辟病原菌效应蛋白研究的新方向。