生細胞におけるエフェクタータンパク質SIFAの構造ベースの機能分析は、サルモネラ細胞内増殖に重要なモチーフを明らかにしています

通気性の細胞内病原体entericaは、哺乳類の宿主細胞のサルモネラを含む液胞（SCV）内で生き残り、複製します。SIFAは、III型分泌システムによって移行され、サルモネラ誘発フィラメント（SIF）の広範な尿細管エンドソームコンパートメントの形成に関与する重要なエフェクタータンパク質です。LAMP1の動員（リソソーム関連膜タンパク質1） - SIFへの陽性膜は、膜ネットワークの完全性とダイナミクスを保証します。宿主タンパク質スキップ（SIFAとキネシン相互作用タンパク質）へのSIFAの結合は、この機能に重要なものとして提案されました。構造的な模倣のため、SIFAはさらにGタンパク質と相互作用するように提案されています。SIFAの突然変異研究を実施して、細胞内複製とSIF形成に特に関連するドメインとアミノ酸残基を特定しました。突然変異は、SIFAの利用可能な構造データとSKIPとの界面に基づいて設計されたか、SIFAを推定グアニンヌクレオチド交換因子としてモデル化しました。SIFネットワークの微妙な変化の決定を可能にするSIFネットワークのボリューム定量化のためのライブセルイメージングベースのアプローチを開発し、このアプローチによりSIFAの変異型の包括的な分析を実行しました。WXXXEエフェクターのSIFA触媒ループは、スキップ相互作用モチーフと同じようにSIF形成と細胞内増殖に重要であること、またはSIFAの膜固定のCaaxモチーフであることがわかりました。

The facultative intracellular pathogen Salmonella enterica survives and replicates inside the Salmonella-containing vacuole (SCV) of mammalian host cells. SifA is a key effector protein translocated by a type III secretion system and involved in formation of Salmonella-induced filaments (SIF), extensive tubular endosomal compartments. Recruitment of LAMP1 (lysosomal-associated membrane protein 1)-positive membranes to SIF ensures integrity and dynamics of the membrane network. The binding of SifA to the host protein SKIP (SifA and kinesin interacting protein) was proposed as crucial for this function. Due to structural mimicry SifA has further been proposed to interact with G-proteins. We conducted a mutational study of SifA to identify domains and amino acid residues specifically relevant for intracellular replication and SIF formation. Mutations were designed based on the available structural data of SifA and its interface with SKIP, or modeled for SifA as putative guanine nucleotide exchange factor. We developed a live cell imaging-based approach for volume quantification of the SIF network that allowed determination of subtle changes in SIF network and performed a comprehensive analysis of mutant forms of SifA by this approach. We found that the SifA catalytic loop of WxxxE effectors is as important for SIF formation and intracellular proliferation as the SKIP interaction motif, or the CAAX motif for membrane anchoring of SifA.