肺炎連鎖球菌コリン結合タンパク質Eとプラスミノーゲン/プラスミンの相互作用は、細胞外マトリックスを横切る移動を刺激します

肺炎連鎖球菌を導く毒性メカニズムは、鼻咽頭のコロニー形成から組織侵入の表現型に変換するように導きます。感染の増殖には、細胞外マトリックスの浸透が必要です。これは、細菌細胞表面への宿主プロテアーゼの動員によって発生するものです。プラスミンの前駆体であるヒトプラスミノーゲンの重要な受容体としてのコリン結合タンパク質E（CBPE）（表面暴露コリン結合タンパク質ファミリーのメンバー）の役割を支持する証拠を提示します。リガンドオーバーレイブロット分析、固相結合アッセイ、および表面プラズモン共鳴実験の結果は、CBPEとプラスミノーゲン間の相互作用の考え方をサポートしています。CBPEのホスホリルコリンエステラーゼ（PCE）ドメインがプラスミノーゲンクリングルドメインと相互作用することを示しました。PCEドメインの結晶構造の分析に続いて、部位指向の突然変異誘発により、リジン残基によって部分的に構成されたプラスミノーゲン結合領域の同定が可能になりました。CBPEとプラスミノゲンの相互作用の生物学的関連性は、野生型株と比較して、CBPE遺伝子を削除した肺炎球菌の変異体が削除されたという事実によって支持されています。in vitroモデルで細胞外マトリックスを通過する能力の低下を示しています。これらの結果は、ヒト組織への肺炎球菌播種におけるCBPEとプラスミノゲンの相互作用の生理学的役割の概念を支持しています。

The virulence mechanisms leading Streptococcus pneumoniae to convert from nasopharyngeal colonization to a tissue-invasive phenotype are still largely unknown. Proliferation of infection requires penetration of the extracellular matrix, which occurs by recruitment of host proteases to the bacterial cell surface. We present evidence supporting the role of choline-binding protein E (CBPE) (a member of the surface-exposed choline-binding protein family) as an important receptor for human plasminogen, the precursor of plasmin. The results of ligand overlay blot analyses, solid-phase binding assays, and surface plasmon resonance experiments support the idea of an interaction between CBPE and plasminogen. We have shown that the phosphorylcholine esterase (Pce) domain of CBPE interacts with the plasminogen kringle domains. Analysis of the crystal structure of the Pce domain, followed by site-directed mutagenesis, allowed the identification of the plasminogen-binding region composed in part by lysine residues, some of which map in a linear fashion on the surface of the Pce domain. The biological relevance of the CBPE-plasminogen interaction is supported by the fact that, compared to the wild-type strain, a mutant of pneumococcus with the cbpE gene deleted (i) displays a reduced level of plasminogen binding and plasmin activation and (ii) shows reduced ability to cross the extracellular matrix in an in vitro model. These results support the idea of a physiological role for the CBPE-plasminogen interaction in pneumococcal dissemination into human tissue.