リジンメチルトランスフェラーゼによって触媒されたリケッチアOMPBのマルチメチル化

リケッチアルOMPB（外膜タンパク質B）のメチル化は、細菌の毒性に関係しています。リケッチアルメチルトランスフェラーゼRP789およびRP027-028は、外膜タンパク質（OMP）のメチル化を触媒する最初の生化学的に特徴付けられたメチルトランスフェラーゼです。OMPのメチル化はよく理解されていません。半定量的統合液液クロマトグラフィー - テンダム質量分光法を使用して、（I）リケッチア・トランスフェラーゼのリケッチルトランスフェラーゼに曝露したリケッチア時代型の断片の再結合断片のメチル化を特徴づけます。R. Typhi RT0776、および（ii）R。TyphiおよびR. Prowazekii株Breinl、Rp22、およびMadrid Eから精製されたネイティブOMPBのin vitroトリメチル化は、コンセンサスモチーフ、KXを含むOMPBの比較的特異的な場所で発生することがわかりました（G/a/v/i）nおよびkt（i/l/f）、一方、モノメチル化はompb全体に広がります。毒性R. TyphiのネイティブOMPBには、in vitroでメチルトランスフェラーゼによって触媒された組換えOMPBのメチル化とよく相関する場所にモノ - トリメチルリジンが含まれています。非常に毒性のあるR. Prowazekii株のネイティブOMPBは、BREINLとRP22株を含んでおり、軽度の毒性R. TyphiからのOMPBの単一クラスターとは対照的に、トリメチルリジンの複数のクラスターが含まれています。さらに、あいまいな株Madrid EのOMPBには、ほとんどのモノメチルリジンが含まれており、トリメチルリジンは含まれていません。マドリードEのネイティブOMPBは、RT0101またはRP027-028によって最小限のトリメチル化されており、トリメチル化のプロセスメカニズムと一致しています。この研究は、分子レベルでのOMPのメチル化の最初の詳細な特性評価を提供し、OMPBメチル化とリケッチア毒性の間のリンクを明らかにする可能性があります。

Methylation of rickettsial OmpB (outer membrane protein B) has been implicated in bacterial virulence. Rickettsial methyltransferases RP789 and RP027-028 are the first biochemically characterized methyltransferases to catalyze methylation of outer membrane protein (OMP). Methylation in OMP remains poorly understood. Using semiquantitative integrated liquid chromatography-tandem mass spectroscopy, we characterize methylation of (i) recombinantly expressed fragments of Rickettsia typhi OmpB exposed in vitro to trimethyltransferases of Rickettsia prowazekii RP027-028 and of R. typhi RT0101 and to monomethyltransferases of R. prowazekii RP789 and of R. typhi RT0776, and (ii) native OmpBs purified from R. typhi and R. prowazekii strains Breinl, RP22, and Madrid E. We found that in vitro trimethylation occurs at relatively specific locations in OmpB with consensus motifs, KX(G/A/V/I)N and KT(I/L/F), whereas monomethylation is pervasive throughout OmpB. Native OmpB from virulent R. typhi contains mono- and trimethyllysines at locations well correlated with methylation in recombinant OmpB catalyzed by methyltransferases in vitro. Native OmpBs from highly virulent R. prowazekii strains Breinl and RP22 contain multiple clusters of trimethyllysine in contrast to a single cluster in OmpB from mildly virulent R. typhi. Furthermore, OmpB from the avirulent strain Madrid E contains mostly monomethyllysine and no trimethyllysine. The native OmpB from Madrid E was minimally trimethylated by RT0101 or RP027-028, consistent with a processive mechanism of trimethylation. This study provides the first in-depth characterization of methylation of an OMP at the molecular level and may lead to uncovering the link between OmpB methylation and rickettsial virulence.