Báo cáo Y học: Defective translocation of a signal sequence mutant in a prlA4 suppressor strain of Escherichia coli

Defective Translocation Of A Signal Sequence Mutant In A PrlA4 Suppressor Strain Of Escherichia Coli

Tác giả: Hendrik Adams, Pier A. Scotti, Joen Luirink, Jan Tommassen

Lĩnh vực: Vi sinh vật học phân tử

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá cơ chế vận chuyển protein trong màng tế bào của vi khuẩn Escherichia coli, tập trung vào vai trò của chuỗi tín hiệu (signal sequence) và hệ thống vận chuyển Sec. Cụ thể, bài báo xem xét sự vận chuyển của protein tiền chất PhoE mang đột biến G-10L trong chuỗi tín hiệu, vốn thường được vận chuyển qua con đường SRP (signal-recognition particle). Khi protein đột biến này được biểu hiện trong chủng prlA4 đột biến của E. coli, một chủng được biết đến với khả năng phục hồi sự vận chuyển của các tiền chất có chuỗi tín hiệu khiếm khuyết, thay vì được vận chuyển bình thường, protein G-10L-prePhoE lại tích lũy với số lượng lớn.

Các thí nghiệm chỉ ra rằng protein đột biến được nhắm mục tiêu đúng đến bộ máy vận chuyển SecYEG trong chủng prlA4, nhưng quá trình vận chuyển qua màng tế bào chất bị suy giảm. Điều này được chứng minh thông qua các thí nghiệm tiếp cận proteinase K và các thí nghiệm liên kết ngang. Kết quả cho thấy chủng prlA4, mặc dù được xác định là một bộ điều hòa đột biến (suppressor) cho các khiếm khuyết chuỗi tín hiệu, lại có tác động bất lợi đến quá trình vận chuyển của tiền chất G-10L-PhoE. Nghiên cứu cũng đề xuất rằng các tiền chất được nhắm mục tiêu qua SRP và SecB có thể được xử lý khác nhau tại bộ máy vận chuyển SecYEG.

Mục lục chi tiết:

• Defective translocation of a signal sequence mutant in a prlA4 suppressor strain of Escherichia coli
• Keywords: inner membrane; prlA4; protein insertion; protein translocation; Sec translocon
• Materials and Methods
• Reagents and biochemicals
• Bacterial strains and plasmids
• Table 1. Bacterial strains and plasmids used in this study
• Pulse-labeling experiments
• In vitro transcription, translation, targeting and cross-linking analysis
• In vivo membrane-targeting assay
• Proteinase K-accessibility experiments
• Western immunoblot analysis
• Results
• Accumulation of (G-10L)prePhoE in a prlA4 mutant strain
• Figure 1. Processing kinetics of prePhoE and mutant derivatives in wild-type and prlA mutant strains
• Targeting of G-10L nascent PhoE to the PrlA4 Sec translocon
• Figure 2. Targeting of SRP-RNCs to the prlA4 mutant Sec translocon
• (G-10L)prePhoE is inefficiently translocated in the prlA4 mutant
• Figure 3. Proteinase K accessibility of (G-10L)prePhoE in prlA4 mutant cells
• Processing of (G-10L)prePhoE is impaired in secY40 mutant cells
• Figure 4. In vivo membrane insertion of leader peptidase in wild-type and prlA4 mutant cells
• Figure 5. Processing of (G-10L)prePhoE is impaired in secY40 cells
• Discussion
• Acknowledgements
• References