致病菌利用III型分泌系統(tǒng)將受體蛋白傳遞到宿主細(xì)胞中,，調(diào)節(jié)宿主的信號傳遞途徑,。
2007年2月16日,，北京生命科學(xué)研究所邵峰博士實驗室在科學(xué)（Science） 雜志上發(fā)表題為 “The Phosphothreonine Lyase Activity of a Bacterial Type III Effector Family” 的文章,。該文章報道了來源于多種三型分泌系統(tǒng)致病病原菌的一個效應(yīng)分子家族,，這類效應(yīng)分子通過一種新的磷酸化蘇氨酸裂解酶（Phosphothreonine Lyase）的活性，能夠特異性地,、不可逆地去磷酸化宿主MAPK激酶并使其失活,。
通過所謂的三型分泌系統(tǒng)分泌效應(yīng)分子進(jìn)入真核宿主體內(nèi)，進(jìn)而阻斷或調(diào)節(jié)宿主免疫相關(guān)的信號通路是許多革藍(lán)氏陰性病原菌普遍采用的致病機(jī)制,。尋找這些效應(yīng)分子在宿主細(xì)胞中的靶蛋白并闡明其作用于靶蛋白及相關(guān)信號通路的生物化學(xué)機(jī)理對于我們認(rèn)識病原菌致病機(jī)理和建立有效防治手段有著重要的意義,。同時，這也可能促進(jìn)我們對真核細(xì)胞本身的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的進(jìn)一步理解,。 在這篇文章里,，作者首先發(fā)現(xiàn)了一類高度保守的,，既存在于動物病原菌［包括導(dǎo)致痢疾的志賀氏痢疾桿菌（shigella）和沙門氏菌（Salmonella） ］，同時也存在于能夠感染植物的假單胞桿菌（Pseudomonas syringae）中的三型分泌系統(tǒng)效應(yīng)分子,。通過對其中志賀氏痢疾桿菌來源的OspF效應(yīng)分子的深入研究,，作者發(fā)現(xiàn)OspF效應(yīng)分子直接作用于真核宿主體內(nèi)的,，并且能夠抑制MAPK激酶通路的激活,。進(jìn)一步的生化研究發(fā)現(xiàn)OspF具有全新的磷酸化蘇氨酸裂解酶的活性， 這種酶活能夠使OspF不可逆地“去磷酸化”MAPK激酶并使之失活,。作者在文章中又證明了OspF效應(yīng)分子家族都普遍具有這種MAPK激酶特異性的磷酸化蘇氨酸裂解酶活性并探討了可能的催化位點,。
邵峰博士（本文通訊作者）說：“我們的發(fā)現(xiàn)不僅揭示了一種在動植物界都保守的致病病原菌拮抗真核宿主細(xì)胞免疫信號通路的機(jī)理,， 但更為重要的是， 這種機(jī)理是由一種全新的酶學(xué)活性來完成的,，并且突破了二十多年來關(guān)于蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化是可逆調(diào)節(jié)的認(rèn)識”,。
邵峰博士于1996年畢業(yè)于北京大學(xué)，2003年獲美國密執(zhí)安大學(xué)博士學(xué)位,， 2005年7月應(yīng)聘為研究所研究員并開始籌建實驗室,。此項工作從起始到論文發(fā)表，全部在研究所完成,。對他在如此短的時間內(nèi)所獲得的進(jìn)展,， 邵峰博士指出：“研究所為大家提供了一個最佳的科研環(huán)境。”
李洪濤博士,，徐浩（技術(shù)員）和周艷（本科實習(xí)生）為本文共同第一作者,；其他參與此項工作的還有，張杰（在讀博士生）,，龍承祖（技術(shù)員）,，李素芹（技術(shù)員），陳涉（蛋白質(zhì)組中心）和周儉民博士,。
此項研究為科技部863和北京市科委資助課題,。
原始出處：
Science 315 (5814): 1000-1003
The Phosphothreonine Lyase Activity of a Bacterial Type III Effector Family
Hongtao Li,* Hao Xu,* Yan Zhou,* Jie Zhang, Chengzu Long, Shuqin Li, She Chen, Jian-Min Zhou, Feng Shao
Abstract: Pathogenic bacteria use the type III secretion system to deliver effector proteins into host cells to modulate the host signaling pathways. In this study, the Shigella type III effector OspF was shown to inactivate mitogen-activated protein kinases (MAPKs) [extracellular signal–regulated kinases 1 and 2 (Erk1/2), c-Jun N-terminal kinase, and p38]. OspF irreversibly removed phosphate groups from the phosphothreonine but not from the phosphotyrosine residue in the activation loop of MAPKs. Mass spectrometry revealed a mass loss of 98 daltons in p-Erk2, due to the abstraction of the proton concomitant with cleavage of the C-OP bond in the phosphothreonine residue. This unexpected enzymatic activity, termed phosphothreonine lyase, appeared specific for MAPKs and was shared by other OspF family members.
National Institute of Biological Sciences, Beijing, 102206, China.
* These authors contributed equally to this work.
