於Escherichia coli O157:H7感染期間宿主IKKb磷酸化調節RPS3入核與NF-kB功能

論文：Wan, FY., et al. 2011. IKKβ phosphorylation regulates RPS3 nuclear translocation and NF-κB function during infection with Escherichia coli strain O157:H7. Nat. Immunol. 12, 335-43.

報告者：呂淑婷       時間：13:00~14:00, Nov. 30, 2011

講評老師：何漣漪教授               地點：Room 601

摘要：

大腸桿菌 O157:H7是出血性大腸桿菌中毒性最強的一種，能釋放強烈的毒素，通常透過飲用汙染水源或進食未熟透的牛肉而感染，可能導致帶血腹瀉等腸道症狀，情況嚴重的話可能併發急性腎衰竭。而在人體的免疫保護機制當中，NF-κB扮演了重要的角色。NF-κB是一種蛋白質複合體，能在大部分細胞型態當中被發現，用以調節不同的基因表現。NF-kB平時會與其調控蛋白IkB結合，形成一個不活化的複合體存在細胞質中，當受到外來的刺激時，IkB會降解，釋放NF-kB進入細胞核，啟動其目標基因表現。而Rel這類的蛋白質則是NF-κB的其中一種次單位，包括了RelA (p65)、RelB、 c-Rel、p50及p52。核醣體蛋白S3 (Ribosomal protein S3, RPS3)也參與在NF-κB相關的反應當中，能影響NF-κB目標基因的特異性(1)。作者先前證明了RPS3和Escherichia coli O157:H7的毒力因子NleH1結合後(2)，會阻礙NF-κB的功能。而作者在此更進一步釐清了RPS3入核是如何被調節，後續影響NF-κB的功能。他們使用腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)刺激之後，發現IKKβ活化會導致RPS3在絲氨酸 (serine) 209位點進行磷酸化，接著導致RPS3入核。先前的研究已經證明NleH1會抑制RPS3入核，進而影響NF-κB與目標DNA的結合力。而作者在此發現NleH1是透過改變IKKβ對其受質的特異性，來影響RPS3磷酸化，因而關鍵性地減弱RPS3-dependent NF-kB目標基因的表現。綜合來說，NleH1透過抑制「IKKb所調節的RPS3在絲氨酸209鄰酸化」來幫助Escherichia coli O157:H7躲避NF-kB相關的免疫攻擊，這樣的結果暗示了：病原菌藉由干擾RPS3的功能，造成NF-κB選擇性受抑制，進而趁機在體內大量增生，造成宿主腹瀉與死亡。

參考資料：

1.      Gao, X. et al. 2009 Bacterial effector binding to ribosomal protein s3 subverts NF-κB function. PLoS Pathog. 5, e1000708.

2.      Wan, F. et al. 2007 Ribosomal protein S3: a KH domain subunit in NF-κB complexes that mediates selective gene regulation. Cell 131, 927–939.