沙眼衣原体TmeA效应蛋白通过N-WASP/TOCA-1互作机制驱动类伪足结构形成的分子机制研究

本研究揭示了沙眼衣原体(C.t.)效应蛋白TmeA通过模拟Cdc42结合N-WASP的CRIB结构域，并独立招募宿主蛋白TOCA-1，协同促进类伪足结构形成的分子机制。作者运用siRNA敲降、电镜观察和重组蛋白互作实验，首次阐明TmeA作为Cdc42模拟物激活N-WASP-Arp2/3通路的关键作用，为理解这类专性胞内病原体的入侵策略提供了新视角，对开发抗衣原体感染靶向疗法具有重要启示意义。

　　

沙眼衣原体入侵机制的新发现：TmeA效应蛋白的双重调控网络

ABSTRACT
作为导致性传播疾病和沙眼的专性胞内病原体，沙眼衣原体(C.t.)依赖III型分泌系统(T3SS)效应蛋白调控宿主细胞骨架完成入侵。本研究聚焦效应蛋白TmeA如何通过双重互作机制——既模拟Cdc42激活N-WASP，又独立结合TOCA-1——共同促进类伪足结构形成。这些发现为阐明衣原体早期感染事件提供了关键分子细节。

INTRODUCTION
沙眼衣原体感染可引发输卵管瘢痕化、异位妊娠甚至卵巢癌等严重并发症。其入侵过程涉及多种T3SS效应蛋白的协同作用：TarP直接调控F-肌动蛋白成束，TepP调控先天免疫反应，而TmeB则抑制Arp2/3复合物。其中TmeA因能同时结合AHNAK和N-WASP而显得尤为特殊——前者抑制肌动蛋白成束，后者通过Arp2/3介导肌动蛋白分支。值得注意的是，N-WASP的激活通常需要Cdc42结合其CRIB结构域来解除自抑制状态，而肠出血性大肠杆菌(EHEC)效应蛋白EspF_u正是通过劫持N-WASP/TOCA-1复合物来形成特征性pedestal结构。这提示TmeA可能采用类似的分子模拟策略。

TmeA结合N-WASP的Cdc42位点
通过构建系列缺失突变体（ΔGBD、ΔCdc42、ΔVCA）和CRIB基序点突变（IGTP→VGTG），研究发现TmeA特异性依赖N-WASP的CRIB结构域而非VCA结合区实现互作。感染实验证实，从衣原体分泌的TmeA-FLAG同样只能与野生型N-WASP共沉淀。这些证据确立了TmeA作为Cdc42分子模拟物的身份，其通过"抢占"Cdc42结合位点直接激活N-WASP。

TmeA与TOCA-1的独立互作
令人意外的是，即使GBD基序突变体（LATH→VSTH）仍能与内源性TOCA-1结合。15分钟短时感染实验显示，TmeA在入侵早期即可同时招募N-WASP和TOCA-1。重组蛋白pull-down实验进一步证实，TOCA-1的HR1结构域（负责Cdc42结合）和SH3结构域（介导N-WASP结合）均非TmeA结合所必需。AlphaFold 2.0建模预测TmeA可能通过多价结合模式与TOCA-1相互作用。

类伪足结构的形成机制
电镜观察发现，N-WASP或TOCA-1敲降可使衣原体关联的类伪足结构减少50%以上。这种结构虽缺乏EHEC pedestal的典型肌动蛋白富集特征，但动态蛋白互作网络分析揭示：TmeA一方面通过CRIB依赖途径激活N-WASP-Arp2/3分支，另一方面利用TOCA-1的F-BAR结构域诱导膜弯曲，共同构建入侵所需的微环境。这与Dyn2依赖的内吞途径形成有趣对比——近期研究发现TarP-TmeA可通过寡聚化Dyn2促进入侵。

DISCUSSION
该研究首次绘制出TmeA介导的双轨调控网络：作为Cdc42模拟物激活N-WASP，同时作为支架蛋白招募TOCA-1。这种双重机制不仅解释了衣原体类伪足结构的分子基础，更为理解胞内病原体劫持宿主骨架的进化策略提供了新范式。特别值得注意的是，与EHEC的pedestal不同，衣原体形成的瞬时结构可能反映其"速战速决"的入侵策略——既需要短暂锚定以完成内化，又要避免过度激活宿主防御。未来研究可聚焦TmeA-TarP协同机制，以及这些结构如何影响效应蛋白的T3SS转运效率。这些发现为开发针对衣原体入侵阶段的干预策略提供了潜在靶点。