結核マイコバクテリウムからのPE-PPE-ESPG複合体の構造は、ESXタンパク質分泌の分子特異性を明らかにしています

結核菌ゲノムのコード能力のほぼ10％は、PEおよびPPEと呼ばれる2つの高度に拡大した謎めいたタンパク質ファミリーに専念しています。vii。」感染中にPE-PPEタンパク質がどのように機能するか、およびM.結核の5つの異なるVII分泌システム[ESAT-6分泌システム（ESX）]を介して細菌表面に移行する方法はあまり理解されていません。ここでは、ESX分泌関連のタンパク質G（ESPG）に結合したPE-PPEヘテロダイマーの結晶構造を報告します。このPE-PPE-ESPG複合体は、2つの追加のESPGの構造とともに、ESPGがPPEドメインとの広範な相互作用を介して特定のPEPPEタンパク質複合体を認識するアダプターとして機能し、分泌のためにESX機械に配信することを示唆しています。驚くべきことに、結核中のほとんどのPE-PPEタンパク質の分泌は、ESX-5システムのESPGによって媒介される可能性が高く、マイコバクテリアの病因におけるESX-5の重要性を強調しています。さらに、我々の結果は、PE-PPEドメインがESPGによって読み取られるシス作用ターゲティングシーケンスとして機能し、異なるESX経路を介した分泌の分子特異性を明らかにすることを示しています。

Nearly 10% of the coding capacity of the Mycobacterium tuberculosis genome is devoted to two highly expanded and enigmatic protein families called PE and PPE, some of which are important virulence/immunogenicity factors and are secreted during infection via a unique alternative secretory system termed "type VII." How PE-PPE proteins function during infection and how they are translocated to the bacterial surface through the five distinct type VII secretion systems [ESAT-6 secretion system (ESX)] of M. tuberculosis is poorly understood. Here, we report the crystal structure of a PE-PPE heterodimer bound to ESX secretion-associated protein G (EspG), which adopts a novel fold. This PE-PPE-EspG complex, along with structures of two additional EspGs, suggests that EspG acts as an adaptor that recognizes specific PE-PPE protein complexes via extensive interactions with PPE domains, and delivers them to ESX machinery for secretion. Surprisingly, secretion of most PE-PPE proteins in M. tuberculosis is likely mediated by EspG from the ESX-5 system, underscoring the importance of ESX-5 in mycobacterial pathogenesis. Moreover, our results indicate that PE-PPE domains function as cis-acting targeting sequences that are read out by EspGs, revealing the molecular specificity for secretion through distinct ESX pathways.