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Antibacterial T6SS effectors with a VRR-Nuc domain are structure-specific nucleases

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Autor(es):
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Hespanhol, Julia Takuno ; Sanchez-Limache, Daniel Enrique ; Nicastro, Gianlucca Goncalves ; Mead, Liam ; Llontop, Edgar Enrique ; Chagas-Santos, Gustavo ; Farah, Chuck Shaker ; de Souza, Robson Francisco ; Galhardo, Rodrigo da Silva ; Lovering, Andrew L. ; Bayer-Santos, Ethel
Número total de Autores: 11
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: eLIFE; v. 11, p. 26-pg., 2022-10-13.
Resumo

The type VI secretion system (T6SS) secretes antibacterial effectors into target competitors. Salmonella spp. encode five phylogenetically distinct T6SSs. Here, we characterize the function of the SPI-22 T6SS of Salmonella bongori showing that it has antibacterial activity and identify a group of antibacterial T6SS effectors (TseV1-4) containing an N-terminal PAAR-like domain and a C-terminal VRR-Nuc domain encoded next to cognate immunity proteins with a DUF3396 domain (TsiV1-4). TseV2 and TseV3 are toxic when expressed in Escherichia coli and bacterial competition assays confirm that TseV2 and TseV3 are secreted by the SPI-22 T6SS. Phylogenetic analysis reveals that TseV1-4 are evolutionarily related to enzymes involved in DNA repair. TseV3 recognizes specific DNA structures and preferentially cleave splayed arms, generating DNA double-strand breaks and inducing the SOS response in target cells. The crystal structure of the TseV3:TsiV3 complex reveals that the immunity protein likely blocks the effector interaction with the DNA substrate. These results expand our knowledge on the function of Salmonella pathogenicity islands, the evolution of toxins used in biological conflicts, and the endogenous mechanisms regulating the activity of these toxins. (AU)

Processo FAPESP: 17/17303-7 - Estrutura e função de sistemas de secreção bacterianas
Beneficiário:Shaker Chuck Farah
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 19/12234-2 - Estudos Estruturais sobre o Pilus tipo IV e T4SS de Xanthomonas citri
Beneficiário:Edgar Enrique Llontop Cornejo
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 21/03400-6 - Desenvolvimento de um pipeline universal para análise de contexto genômico de dados de diferentes fontes.
Beneficiário:Gianlucca Gonçalves Nicastro
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Processo FAPESP: 16/09047-8 - Genômica comparativa de toxinas bacterianas associadas ao sistema secretório do tipo IV
Beneficiário:Robson Francisco de Souza
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 20/15389-4 - Clonagem e teste de atividade antibacteriana de novos efetores do T6SS de Salmonella
Beneficiário:Gustavo Chagas Santos
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 18/25316-4 - Análise da função de SPI-6 T6SS e SPI-19 T6SS de Salmonella na competição com bactérias da microbiota intestinal
Beneficiário:Julia Takuno Hespanhol
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 18/04553-8 - Função de sistemas de secreção do tipo VI de bactérias patogênicas na interação com células eucarióticas
Beneficiário:Ethel Bayer Santos
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 17/02178-2 - Função de sistemas de secreção do tipo VI de bactérias patogênicas na interação com células eucarióticas
Beneficiário:Ethel Bayer Santos
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 19/22715-8 - Estudo da função de SPI-22 T6SS de Salmonella bongori em competições bacterianas e interações com células fagocíticas
Beneficiário:Daniel Enrique Sánchez Limache
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado