Mechanisms and Consequences of Mycobacterial N-terminal Protein Acetylation
分枝杆菌 N 末端蛋白质乙酰化的机制和后果
基本信息
- 批准号:10680597
- 负责人:
- 金额:$ 46.95万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-05-10 至 2025-08-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcetylationAcetyltransferaseAffectAmino AcidsAnimalsAntibiotic ResistanceAntibioticsAreaBacteriaBacterial InfectionsBacterial ProteinsBacteriologyBindingBiochemicalBiological AssayCarbonChargeChemistryCholesterolChronicDataDiagnosisDiseaseELF3 geneEnzymesEpidemicEventFoundationsFundingFutureGeneticGenus MycobacteriumGrowthHalf-LifeHumanIn VitroIndividualInfectionKnowledgeLabelLigationLinkLipidsLysineMacrophageMalignant NeoplasmsMetabolismMethodsMissionModelingModificationMolecularMycobacterium marinumMycobacterium tuberculosisN-terminalNeurodegenerative DisordersOrganismParasitic infectionPathogenesisPathogenicityPathway interactionsPeptidesPhasePhenotypePost-Translational Protein ProcessingPreventionProcessProductivityProtein AcetylationProteinsProteomicsProtocols documentationPublic HealthPublishingRegulationResearchSourceSubstrate SpecificitySystemTestingTransfer RNATuberculosisUnited States National Institutes of HealthVirulenceVirulence Factorsamino groupchronic infectiongenetic manipulationhuman pathogeninnovationmycobacterialnew therapeutic targetpathogenprotein functionsmall moleculetherapeutic developmenttherapeutic targettooltuberculosis treatmentvaccine development
项目摘要
PROJECT SUMMARY:
N-terminal (Nt) acetylation is an understudied aspect of bacteriology. Nt-acetylation is the addition of an acetyl
group to the amino group on the α-carbon of the first amino acid of a protein. The fundamental mechanisms
promoting and regulating Nt-acetylation, and the consequences of this modification in bacteria remain undefined.
The objective of this renewal application is to define the fundamental mechanisms underlying Nt-acetylation in
mycobacteria. The central hypothesis is that protein Nt-acetylation is a dynamic, regulated process that directly
impacts mycobacterial virulence. The central hypothesis will be tested by following these specific aims: 1) Define
the enzymes promoting Nt-acetylation in mycobacteria. 2) Establish the mechanisms and consequences of vir-
ulence factor Nt-acetylation in mycobacteria. 3) Determine the link between Nt-acetylation and mycobacterial
metabolism. Under the first aim, the applicant proposes to use enrichment strategies combined with quantitative
proteomics to determine the function and substrate specificity of conserved mycobacterial NATs. Under the sec-
ond aim, in vitro biochemical assays will be combined with targeted and quantitative proteomics to identify the
NATs that modify essential mycobacterial virulence factors. Genetic and molecular approaches will be used to
define functional relationships between predicted NATs in mycobacteria. Under the third aim, the applicant will
combine enrichment and proteomics approaches to investigate differential Nt-acetylation following growth of
mycobacteria on host-relevant carbon sources. The applicant will use proximity-dependent labeling to identify
potential regulators of NAT activity. The successful completion of this proposal will contribute a fundamental
understanding of the mechanisms promoting Nt-acetylation and establish a link between NATs, Nt-acetylation
and essential mycobacterial virulence pathways. These contributions will be significant because they will ad-
vance our understanding of an understudied protein modification important for mycobacterial virulence, which
may be applicable to other bacterial species. The topic of this proposal is conceptually innovative because Nt
acetylation is an under-investigated protein modification in both areas of tuberculosis research and bacteriology.
Furthermore, studying the regulation of Nt-acetylation by metabolism to identify Nt-acetylation events essential
for mycobacterial virulence is an innovative idea. The proposal is technically innovative because the applicant
combines biochemical screens, enrichment protocols with bioanalytical chemistry, and expertise in molecular
and genetic manipulation of pathogenic mycobacteria. The applicant leverages both M. tuberculosis and M.
marinum strains to optimize productivity. These studies in bacteria will lay a foundation for focused and informed
studies in animal virulence models in the future. By rigorously studying the mechanisms and regulation of Nt-
acetylation in mycobacteria, the applicant may establish new therapeutic targets for treating mycobacterial dis-
ease.
项目概要:
N 末端 (Nt) 乙酰化是细菌学中尚未研究的一个方面,Nt-乙酰化是乙酰基的添加。
基团与蛋白质第一个氨基酸的 α-碳上的氨基连接的基本机制。
促进和调节 Nt-乙酰化,并且这种修饰对细菌的影响仍不清楚。
本次更新申请的目的是确定 Nt-乙酰化的基本机制
中心假设是蛋白质 Nt 乙酰化是一个动态的、受调节的过程,直接影响
影响分枝杆菌毒力的中心假设将通过以下具体目标进行检验:1) 定义
分枝杆菌中促进 Nt-乙酰化的酶 2) 建立 vir- 的机制和后果。
分枝杆菌中的质量因子 Nt-乙酰化 3) 确定 Nt-乙酰化与分枝杆菌之间的联系。
在第一个目标下,申请人建议使用与定量相结合的富集策略。
蛋白质组学以确定保守分枝杆菌 NAT 的功能和底物特异性。
另一个目标是,体外生化测定将与靶向和定量蛋白质组学相结合,以确定
改变分枝杆菌重要毒力因子的 NAT 将用于治疗。
在第三个目标下,申请人将定义分枝杆菌中预测的 NAT 之间的功能关系。
结合富集和蛋白质组学方法来研究生长后的差异 Nt 乙酰化
申请人将使用邻近依赖性标记来识别宿主相关碳源上的分枝杆菌。
该提案的成功完成将为 NAT 活动的潜在监管者做出贡献。
了解促进 Nt-乙酰化的机制并建立 NAT、Nt-乙酰化之间的联系
和重要的分枝杆菌毒力途径。这些贡献将是重要的,因为它们将促进
促进我们对对分枝杆菌毒力至关重要的正在研究的蛋白质修饰的理解,该修饰
可能适用于其他细菌物种,因为 Nt 的主题在概念上是创新的。
乙酰化是结核病研究和细菌学领域中一种尚未得到充分研究的蛋白质修饰。
此外,研究代谢对 Nt-乙酰化的调节以识别 Nt-乙酰化事件至关重要
对于分枝杆菌毒力的研究是一个创新的想法,因为申请人的提案在技术上是创新的。
将生化筛选、富集方案与生物分析化学以及分子专业知识相结合
申请人利用结核分枝杆菌和结核分枝杆菌进行基因操作。
这些细菌研究将为重点和知情的研究奠定基础。
未来的动物毒力模型研究通过严格研究Nt-的机制和调控。
分枝杆菌中的乙酰化,申请人可以建立新的治疗靶点来治疗分枝杆菌疾病
舒适。
项目成果
期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Rational engineering of a virulence gene from Mycobacterium tuberculosis facilitates proteomic analysis of a natural protein N-terminus.
结核分枝杆菌毒力基因的合理工程促进了天然蛋白质 N 末端的蛋白质组学分析。
- DOI:10.1038/srep33265
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:4.6
- 作者:Reyna,Cristal;MbaMedie,Felix;Champion,MatthewM;Champion,PatriciaA
- 通讯作者:Champion,PatriciaA
An N-acetyltransferase required for ESAT-6 N-terminal acetylation and virulence in Mycobacterium marinum.
- DOI:10.1128/mbio.00987-23
- 发表时间:2023-10-31
- 期刊:
- 影响因子:6.4
- 作者:
- 通讯作者:
Direct detection of bacterial protein secretion using whole colony proteomics.
- DOI:10.1074/mcp.m112.017533
- 发表时间:2012-09
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Champion MM;Williams EA;Kennedy GM;Champion PA
- 通讯作者:Champion PA
EspM Is a Conserved Transcription Factor That Regulates Gene Expression in Response to the ESX-1 System.
EspM 是一种保守转录因子,可调节基因表达以响应 ESX-1 系统。
- DOI:10.1128/mbio.02807-19
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:6.4
- 作者:Sanchez,KevinG;Ferrell,MicahJ;Chirakos,AlexandraE;Nicholson,KathleenR;Abramovitch,RobertB;Champion,MatthewM;Champion,PatriciaA
- 通讯作者:Champion,PatriciaA
Esx Systems and the Mycobacterial Cell Envelope: What's the Connection?
- DOI:10.1128/jb.00131-17
- 发表时间:2017-09-01
- 期刊:
- 影响因子:3.2
- 作者:Bosserman, Rachel E.;Champion, Patricia A.
- 通讯作者:Champion, Patricia A.
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