NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Curli amiloid lifler hücre dışı biyofilm matrisinin bir parçası olarak üretilir ve öncelikle büyük yapısal alt birim CsgA'dan oluşur. CsgE şaperonu, nonamerik CsgG dış membran gözenekinin tabanında bir kapak oluşturarak CsgG yoluyla CsgA salgılanmasını kolaylaştırır. CsgE'nin oligomerizasyonunu ve ortaya çıkan CsgA'yı translokasyon için CsgG'ye taşıma yeteneğini kolaylaştıran bir dizi ince ayarlı polar olmayan ve şarj-yük etkileşimini aydınlattık. CsgE oligomerizasyon in vitro sıcaklık bağımlıdır ve W48 ve F79 kalıntılarındaki mutasyonlar tarafından bozulur. Nükleer manyetik rezonans (NMR) kullanarak, CsgE-CsgA etkileşimine dahil olan iki CsgE bölgesi belirledik: R47 etrafında merkezli pozitif yüklü bir yamadan oluşan bir kafa ve E31 ve E85 içeren negatif yüklü bir yamadan oluşan bir gövde. İçsel olarak düzensiz olan N- ve C-terminal "kuyruklarındaki" negatif yüklü kalıntılar bu etkileşimde yer almamıştır. Kafa ve kök artıkları, bulli üretiminin in vivo ölçümleri ve in vitro amiloid polimerizasyon tahlilleri kullanılarak mutasyona uğradı ve sorgulandı. CsgE'nin R47 baş kalıntısı, CsgA- ve CsgE aracılı curpi lif oluşumunun stabilizasyonu için gereklidir. E31 ve E85 kök artıklarının pozitif yüklü yan zincirlere mutasyonu CsgE aracılı kıvırcık lif oluşumunu azalttı, ancak CsgA'nın CsgE aracılı stabilizasyonunda artış oldu. Baş, sap veya kuyruk bölgelerindeki tek-amino-asit ikameleri, CsgE'nin safra tuzu duyarlılığı testi ile belirlenen CsgG gözenekini kapatma yeteneğini etkilemedi. Hücre dışı biyofilmlerde fonksiyonel amiloidlerin yönlendirilmiş montajına ilişkin bu mekanistik bilgiler, biyofilmle ilişkili bakteriyel enfeksiyonlar için olası hedefleri aydınlatır.IMPORTANCE Curli, Escherichia coli ve hücre dışı biyofilm matrisinde protein iskeleleri olarak hizmet eden diğer Gram-negatif bakteriler tarafından üretilen fonksiyonel amiloid liflerin bir sınıfını temsil eder. Farklı amiloidojenik proteinler arasında dizi koruma eksikliğine rağmen, curli gibi fonksiyonel amiloidlerin yapısal ve biyofiziksel özellikleri, birkaç ortak nörodejeneratif hastalıkla ilişkili amiloidlere yakından benzemektedir. Bu paralellikler, bazı proteinlerin ve kimyasalların büyük buklei alt birimi CsgA ve Parkinson hastalığı sırasında Lewy cisimlerinde bulunan amiloid oluşturan protein alfa-sinüklein tarafından amiloid oluşumunu önleyebileceği gözlemiyle vurgulanmaktadır. CsgA alt birimleri, salgılanmadan ve liflere montajdan önce CsgG dış membran gözenekine CsgE tarafından hedeflenir. Burada, biyofiziksel, biyokimyasal ve genetik yaklaşımları kullanarak CsgE fonksiyonunun mekanik bir anlayışını bukle biyogenezinde aydınlatıyoruz.
Özgün kaynak özetini okuyun
Curli amyloid fibers are produced as part of the extracellular biofilm matrix and are composed primarily of the major structural subunit CsgA. The CsgE chaperone facilitates the secretion of CsgA through CsgG by forming a cap at the base of the nonameric CsgG outer membrane pore. We elucidated a series of finely tuned nonpolar and charge-charge interactions that facilitate the oligomerization of CsgE and its ability to transport unfolded CsgA to CsgG for translocation. CsgE oligomerization in vitro is temperature dependent and is disrupted by mutations in the W48 and F79 residues. Using nuclear magnetic resonance (NMR), we identified two regions of CsgE involved in the CsgE-CsgA interaction: a head comprising a positively charged patch centered around R47 and a stem comprising a negatively charged patch containing E31 and E85. Negatively charged residues in the intrinsically disordered N- and C-terminal "tails" were not implicated in this interaction. Head and stem residues were mutated and interrogated using in vivo measurements of curli production and in vitro amyloid polymerization assays. The R47 head residue of CsgE is required for stabilization of CsgA- and CsgE-mediated curli fiber formation. Mutation of the E31 and E85 stem residues to positively charged side chains decreased CsgE-mediated curli fiber formation but increased CsgE-mediated stabilization of CsgA. No single-amino-acid substitutions in the head, stem, or tail regions affected the ability of CsgE to cap the CsgG pore as determined by a bile salt sensitivity assay. These mechanistic insights into the directed assembly of functional amyloids in extracellular biofilms elucidate possible targets for biofilm-associated bacterial infections.IMPORTANCE Curli represent a class of functional amyloid fibers produced by Escherichia coli and other Gram-negative bacteria that serve as protein scaffolds in the extracellular biofilm matrix. Despite the lack of sequence conservation among different amyloidogenic proteins, the structural and biophysical properties of functional amyloids such as curli closely resemble those of amyloids associated with several common neurodegenerative diseases. These parallels are underscored by the observation that certain proteins and chemicals can prevent amyloid formation by the major curli subunit CsgA and by alpha-synuclein, the amyloid-forming protein found in Lewy bodies during Parkinson's disease. CsgA subunits are targeted to the CsgG outer membrane pore by CsgE prior to secretion and assembly into fibers. Here, we use biophysical, biochemical, and genetic approaches to elucidate a mechanistic understanding of CsgE function in curli biogenesis.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.