全球调控因子CodY的S215磷酸化对炭疽毒力的调节

细菌生长周期的过渡是一个高度协调的机制，涉及各种调节蛋白和翻译后修饰，如蛋白质磷酸化。在炭疽杆菌中，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸化与多种细胞途径有关，目前只有少数丝氨酸/苏氨酸激酶(STK)和丝氨酸/苏氨酸磷酸酶(STP)被表征，包括三个STP (PrkC、PrkD和PrkG)和一个STP (PrpC)与一个于2022年发现的PrpN。

PrpN不仅在炭疽维持正常的细菌形态中起着重要作用，还可影响炭疽芽孢的发育，最终要的是PrpN作为丝氨酸/苏氨酸磷酸酶参与革兰氏阳性菌全球性调控因子CodY与DNA结合的HTH结构域上Ser215的去磷酸化。

图 1 A图为炭疽野生型与prpN敲除株的CodY磷酸化情况；B图为经PrpN处理纯化的BAS ΔprpN菌株磷酸化CodY蛋白释放无机磷酸盐量的结果；C图为炭疽CodYS215A突变蛋白在炭疽WT与prpN敲除株中的磷酸化情况Lane 1: CodYS215A from WT，Lane 2: CodY-His6 from WT，Lane 3: CodY-His6 from ΔprpN，Lane 4: CodYS215A from ΔprpN。

同时ΔprpN 菌株无论是PA和LF的合成（~80%）和分泌都明显减少（~70%-75%），且毒素激活蛋白AtxA的表达表达显著降低（~60%）。而在ΔprpN背景下过表达CodYS215A（不受磷酸化修饰的CodY蛋白）模拟WT中的CodY磷酸化水平，检测毒素(PA和LF)和AtxA蛋白合成发现AtxA蛋白水平与ΔprpN 相比得到逆转（图2），说明未磷酸化的CodY是炭疽杆菌AtxA和毒素合成的正调节因子。

图 2 ΔprpN 菌株背景下过表达CodY (CodYS215A)，模拟WT中的CodY磷酸化水平，检测毒素(PA和LF)和AtxA蛋白合成。