NGO2105はヒト子宮頸部上皮細胞への接着とコロニー化に関与するオートトランスポータータンパク質である

NGO2105 Is an Autotransporter Protein Involved in Adhesion to Human Cervical Epithelial Cells and Colonization.

• Jian Huang
• Qing Zhang
• Jie Chen
• Tao Zhang
• Zehui Chen
• Zuyi Chen
• Jianru Yang
• Yongxiang Wang
• Zongsu Min
• Meirong Huang
• Xun Min

抄録

オートトランスポーターは、グラム陰性菌の外膜に存在する重要な病原性因子である。グラム陰性菌のオートトランスポーターはいくつか同定されているが，.comではIgA1プロテアーゼのみが同定されている．配列解析の結果、2つの株間でオートトランスポーターの分布に顕著な違いが認められた。これまでに、IgA1プロテアーゼとNGO2105タンパク質の2つのオートトランスポーターのみが .NETのオートトランスポーターであると推測されていた。 ここでは、 .NETの新しいオートトランスポーターであるNGO2105の同定について述べる。配列決定の結果、NGO2105は.NETの接着・浸透タンパク質(App)と非常に類似していることが明らかになった。その結果、NGO2105は内因性セリンプロテアーゼ活性により、外膜に輸出され、切断されて培養上清に放出されることが明らかになった。予測された酵素触媒トリアドのS267Aの部位特異的変異誘発は、分泌を可能にするための自己プロテアーゼ的切断を廃止した。NGO2105βバレルは、異種Hbpパッセンジャードメインをトランスロケーションする能力を示している。また、NGO2105は、ヒト頸部上皮細胞への淋菌の付着および侵入に関与していることがわかった。さらに、ＮＧＯ２１０５に対して上昇した抗体は、ヒト子宮頸部上皮細胞への淋菌付着をブロックすることができる。Δ変異体および抗NGO2105抗血清は、マウスにおけるコロニー化を有意に減衰させた。これらの結果は、新たに同定されたセリンプロテアーゼの自己トランスポーターであるNGO2105が、淋菌の新規病原性因子であり、ワクチンの標的となる可能性があることを示唆している。

Autotransporters are important virulence factors in the outer membrane of gram-negative bacteria. Although several autotransporters have been identified in , only IgA1 protease has been identified in . A sequence analysis showed a marked difference in the distribution of autotransporters between the two strains. It has been speculated that only two autotransporters, the IgA1 protease and the NGO2105 protein, might be encoded by . Here, we describe the identification of NGO2105, a new autotransporter in . A sequence alignment showed that NGO2105 is highly similar to the adhesion and penetration protein (App) in . We found that NGO2105 is exported to the outer membrane, cleaved and released into the culture supernatant by endogenous serine protease activity in and . The site-directed mutagenesis of S267A in the predicted enzyme catalytic triad abolished autoproteolytic cleavage to allow secretion. The NGO2105 β-barrel shows the ability to translocate the heterologous Hbp passenger domain. NGO2105 is involved in gonococcal adherence to and invasion into human cervical epithelial cells. Furthermore, antibodies raised against NGO2105 are able to block gonococcal adherence to human cervical epithelial cells. The Δ mutant and anti-NGO2105 antiserum significantly attenuated the colonization of in mice. Collectively, our results suggest that the newly identified serine protease autotransporter NGO2105 represents a novel virulence factor of gonococcus and a potential vaccine target.

Copyright © 2020 Huang, Zhang, Chen, Zhang, Chen, Chen, Yang, Wang, Min, Huang and Min.