Descrizione del progetto
Caratterizzazione del sistema di secrezione di tipo VII nel Mycobacterium abscessus
Il Mycobacterium abscessus è un micobatterio non tubercolare e multifarmaco-resistente responsabile di infezioni cliniche polmonari ed extrapolmonari. Il Mycobacterium abscessus sopravvive e si moltiplica all’interno dei macrofagi, in modo analogo al M. tuberculosis. La virulenza del M. tuberculosis è mediata da proteine secrete all’interno delle cellule ospiti dal sistema di secrezione di tipo VII (T7SS, Type VII Secretion System) e ciò rende questo sistema un candidato per lo sviluppo del trattamento. I sistemi di secrezione di tipo VII sono codificati all’interno di cinque loci genetici nel M. tuberculosis, denominati ESX-1 fino a ESX-5, e ogni sistema svolge un ruolo definito all’interno della cellula. Il Mycobacterium abscessus possiede solo due sistemi di secrezione di tipo VII: ESX-3 e un sistema ESX-4 completamente intatto e funzionale, essenziale per la sua sopravvivenza intracellulare. Il progetto ESX-4 T7SS, finanziato dall’UE, propone uno studio interdisciplinare, funzionale e strutturale dei meccanismi della secrezione mediata dal sistema di secrezione di tipo VII.
Obiettivo
Mycobacterium abscessus (Mab) is an opportunistic-multidrug-resistant non-tuberculous mycobacteria responsible for multiple clinically-acquired infections both pulmonary and extrapulmonary. Unlike many rapidly growing mycobacteria (RGM), Mab is able to survive and multiply within macrophages, similar to slow growing mycobacteria (SGM) such as M. tuberculosis (Mtb). In Mtb, five T7SS (ESX-1-5) have been identified and shown to be essential for intracellular survival (ESX-1), virulence (ESX-1 and ESX-5) or growth (ESX-3). T7SS are composed of five protein components essential for function: EccB, EccC, EccD, EccE and MycP. Except for a low-resolution structure of the holo ESX-5 complex from the host lab at 13 Å resolution, no structural data on any T7SS have been published to date, rendering structural work timely and eagerly awaited by relevant communities. Deemed inactive due to its lack of one of the established T7SS components EccE4, ESX-4 has been considered an ancestral T7SS form. However, Mab possess a fully intact and functional ESX-4, essential for its intracellular survival, rendering it a highly attractive target for an in-depth characterization. Here, I propose an interdisciplinary project that includes both functional and structural investigation. As the 2 M Dalton-holo-complex crosses the Mab inner membrane, experimental structural work will be challenging and require an integrative modeling approach to combine diverse experimental data sets. Complementary infection biology experiments including microbiology, genetics and cell biology will be carried out by collaborators. With this work, I aim to respond to central questions related to T7SS in general and Mab ESX-4 specifically, such as: what is the mechanism of T7SS-mediated secretion? What makes ESX-4 specific and different from other T7SS? What is the specific role of EccE4 to establish a functionally active ESX4? and What are the substrates and specific mechanism of ESX-4 substrate recognition?
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinatore
69117 Heidelberg
Germania