大腸菌エフェクタータンパク質ESPFは、SMC1との相互作用を介して宿主DNA損傷を誘発する可能性があります

腸染血病性大腸菌（EHEC）O157：H7は、ヒトの下痢、出血性大腸炎、溶血性尿毒症症候群を引き起こす重要な食物媒介病原体です。ESPFは、III型分泌システムによって注入された最も重要なエフェクタータンパク質の1つです。ミトコンドリアと核小体を標的にし、宿主細胞を刺激してROSを産生させ、宿主細胞のアポトーシスを促進できます。ただし、宿主酸化ストレスとDNA損傷などの細胞細胞毒性効果につながる宿主と病原体の相互作用のメカニズムは、解明されていないままです。ここでは、ESPFへの曝露後に細胞生存率とDNA酸化損傷レベルを研究するために、細胞カウントキット-8（CCK-8）アッセイと8-OXO-7,8-ジヒドロ-2'-デオキシグアノシン（8-OHDG）ELISAを使用しました。また、ウエスタンブロットと免疫蛍光を使用して、DNA損傷標的タンパク質P-H2AXおよびESPF感染後の細胞形態の変化のレベルを決定しました。さらに、in vivoでのESPF感染によって媒介される腸上皮細胞の毒性を検証しました。さらに、COIP-MSを使用してESPFと相互作用する宿主タンパク質をスクリーニングしました。ESPFは、SMC1と相互作用するためにそのC末端に依存し、ESPFがSMC1リン酸化を活性化し、それを細胞質に移動する可能性があることがわかりました。要約すると、この研究では、ESPFが宿主細胞DNA損傷を媒介する可能性があることが明らかになり、ESPFとDNA損傷修復タンパク質SMC1の間に新しい相互作用が見つかりました。したがって、ESPFは、細胞内局在とSMC1のリン酸化を調節することにより、DNA損傷を媒介する可能性があります。

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157: H7 is an important foodborne pathogen that causes human diarrhea, hemorrhagic colitis, and hemolytic uremic syndrome. EspF is one of the most important effector proteins injected by the Type III Secretion System. It can target mitochondria and nucleoli, stimulate host cells to produce ROS, and promote host cell apoptosis. However, the mechanism of the host-pathogen interaction leading to host oxidative stress and cell cytotoxic effects such as DNA damage remains to be elucidated. Here, we used Cell Counting Kit-8 (CCK-8) assays and 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) ELISA to study cell viability and DNA oxidative damage level after exposure to EspF. Western blot and immunofluorescence were also used to determine the level of the DNA damage target protein p-H2AX and cell morphology changes after EspF infection. Moreover, we verified the toxicity in intestinal epithelial cells mediated by EspF infection in vivo. In addition, we screened the host proteins that interact with EspF using CoIP-MS. We found that EspF may more depend on its C-terminus to interact with SMC1, and EspF could activate SMC1 phosphorylation and migrate it to the cytoplasm. In summary, this study revealed that EspF might mediate host cell DNA damage and found a new interaction between EspF and the DNA damage repair protein SMC1. Thus, EspF may mediate DNA damage by regulating the subcellular localization and phosphorylation of SMC1.