パズルを解く。異種T6SSエフェクターとスパイク複合体の接続

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Front Cell Infect Microbiol.2020;10:291. doi: 10.3389/fcimb.2020.00291.Epub 2020-06-23.

パズルを解く。異種T6SSエフェクターとスパイク複合体の接続

Solving the Puzzle: Connecting a Heterologous T6SS Effector to a Spike Complex.

Sarah Wettstadt
Erh-Min Lai
Alain Filloux

PMID: 32656098 PMCID: PMC7324665. DOI: 10.3389/fcimb.2020.00291.

抄録

タイプVI分泌系（T6SS）は、様々なエフェクターを搭載したスパイクを真核生物や原核生物の標的細胞に直接トランスロケーションする収縮性注入装置である。このようなT6SSスパイクは、VgrGタンパク質の針状三量体と、標的細胞膜の穿孔を容易にする円錐状の鋭いPAARタンパク質で構成されています。Ｔ６ＳＳ送達されたエフェクター蛋白質は、２つのスパイク蛋白質のいずれかに融合するか、または高度に特異的な方法でいずれかと相互作用することができる。T6SSエフェクターでは、Tde1はそのコグネートVgrG1タンパク質を標的としている。ここでは、VgrGシャトルを用いて、Tde1をT6SSのスパイクに誘導することで、異種T6SSエフェクターを送達することを試みた。このために、VgrG1とVgrG1aのキメラを設計し、スパイクタンパク質の修飾がTde1エフェクター複合体の存在下でT6SSの機能性を阻害することを示した。本研究では、Tde1が異種環境下でVgrGスパイクに特異的に結合していることを示唆する証拠を提供し、エフェクターの適切な送達と移動を可能にするための追加的な要件が存在することを提案した。本研究では、T6SS送達の分子メカニズムの複雑な側面に光を当て、このナノマシンを用いてエフェクターをどのようにトランスロケーションできるかについて、いくつかの限界を明らかにした。

The type VI secretion system (T6SS) is a contractile injection apparatus that translocates a spike loaded with various effectors directly into eukaryotic and prokaryotic target cells. Such T6SS spike consists of a needle-shaped trimer of VgrG proteins topped by a conical and sharp PAAR protein that facilitates puncturing of the target membrane. T6SS-delivered effector proteins can be either fused to one of the two spike proteins or interact with either in a highly specific manner. In the T6SS effector Tde1 is targeted to its cognate VgrG1 protein. Here, we attempted to use a VgrG shuttle to deliver a heterologous T6SS effector by directing Tde1 onto a T6SS spike in . For this, we designed chimeras between VgrG1 from and VgrG1a from and showed that modification of the spike protein hampered T6SS functionality in the presence of the Tde1 effector complex. We provide evidence suggesting that Tde1 specifically binds to the VgrG spike in the heterologous environment and propose that there are additional requirements to allow proper effector delivery and translocation. Our work sheds light on complex aspects of the molecular mechanisms of T6SS delivery and highlights some limitations on how effectors can be translocated using this nanomachine.