Characterization of type III secretion system-dependent protein secretion in Y. enterocolitica

Das Typ-III-Sekretionssystem (T3SS) wird von vielen gramnegativen Bakterien genutzt, um das Überleben in einer Vielzahl von symbiotischen Beziehungen zu fördern. Viele pathogene Bakterien nutzen ihr T3SS, allgemein als Injektisom bezeichnet, zur Translokation bakterieller Effektorproteine, um Wirtszellen zu manipulieren und die Infektion zu fördern. Das Injektisom besteht aus einer membranüberspannenden Nanospritze, die Effektorproteine aus dem bakteriellen Cytosol in das Zytoplasma des Wirts transloziert. Unter Verwendung von Yersinia enterocolitica als Modellorganismus haben wir die Ereignisse nach der Sekretion (Deaktivierung, Reaktivierung und erneute Teilungsinitiation nach der Sekretion) charakterisiert und die Sekretionsregulation vor und während der Aktivierung untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich Y. enterocolitica schnell an unterschiedliche Umweltbedingungen anpassen kann, was eine schnelle Deaktivierung der Sekretion ermöglicht. Wenn das Bakterium wieder in eine sekretierende Umgebung gebracht wird, reaktiviert es das T3SS sofort. Bemerkenswert ist, dass Y. enterocolitica die Sekretion überlebt und Wachstum und Teilung wiederherstellen kann. Darüberhinaus etablichte etablierte ich zellkulturbasierte Infektionsassays, um die kontrollierte Proteintranslokation durch das T3SS zu testen Diese Experimente zeigten, dass das kognate Chaperon für den Export komplexer nicht-nativer Proteine in die Wirtszellen entscheidend ist. Die Effektor-Chaperone scheinen nicht direkt mit dem Injektisom zu interagieren, sind aber essentiell, um einen effizienten Effektor-Export zu ermöglichen. Darüber hinaus zeigen wir, dass Yersinia einen kleinen Pool von vorsynthetisierten Effektoren vorbereit, der exportiert werden kann, sobald die Sekretion aktiviert wird. Schließlich haben wir festgestellt, dass Gatekeeper Proteine, der die Aktivierung oder Hemmung der Effektorsekretion steuert, im gesamten Zytosol lokalisiert sind, was darauf hindeutet, dass Y. enterocolitica einen anderen Mechanismus zur Steuerung der Sekretion verwendet als E. coli. Unsere Daten zeigen, dass die Vorgänge während und nach der Sekretion hochgradig reguliert sind und eine Vielzahl von Mechanismen benutzt wird, um die Umgebung zu erkennen und sich an sie anzupassen Dies erlaubt eine schnelle und effiziente Sekretion, um das Überleben der Bakterien während der Infektion zu sichern.