Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK.
Nat Struct Mol Biol. 2013 May;20(5):555-65. doi: 10.1038/nsmb.2547. Epub 2013 Apr 7.
Ubiquitin (Ub) chains regulate many cellular processes, but several chain types including Lys6 linkages have remained unstudied. Here we analyze the bacterial effector E3 ligase NleL (non-Lee-encoded effector ligase) from enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7, which assembles Lys6- and Lys48-linked Ub polymers. Using linkage-specific human deubiquitinases (DUBs) we show that NleL generates heterotypic Ub chains, and branched chains are efficiently hydrolyzed by DUBs. USP family DUBs cleave Lys6-linked polymers exclusively from the distal end, whereas a DUB with preference for Lys6 can cleave Lys6-linked polymers at any position in the chain. We used NleL to generate large quantities of Lys6-linked polyUb. Crystallographic and NMR spectroscopy analyses revealed that an asymmetric interface between Ile44 and Ile36 hydrophobic patches of neighboring Ub moieties is propagated in longer Lys6-linked Ub chains. Interactions via the Ile36 patch can displace Leu8 from the Ile44 patch, leading to marked structural perturbations of Ub.
泛素 (Ub) 链调节许多细胞过程，但包括赖氨酸 6 连接在内的几种链类型仍未得到研究。在这里，我们分析了产志贺毒素大肠埃希氏菌 (STEC) O157:H7 中的细菌效应物 E3 连接酶 NleL（非李氏编码效应物连接酶），它组装赖氨酸 6 和赖氨酸 48 连接的 Ub 聚合物。使用连接特异性的人去泛素化酶 (DUB)，我们表明 NleL 产生异型 Ub 链，并且支链被 DUB 有效地水解。USP 家族 DUB 仅从末端特异性切割赖氨酸 6 连接的聚合物，而偏好赖氨酸 6 的 DUB 可以在链中的任何位置切割赖氨酸 6 连接的聚合物。我们使用 NleL 生成大量赖氨酸 6 连接的多 Ub。晶体学和 NMR 光谱分析表明，在较长的赖氨酸 6 连接的 Ub 链中，相邻 Ub 部分的 Ile44 和 Ile36 疏水性斑块之间的不对称界面得到延伸。通过 Ile36 斑块的相互作用可以将 Leu8 从 Ile44 斑块中置换出来，导致 Ub 的结构发生明显的扰动。
