BD
Bradley Dubrule
Author with expertise in Role of Fibroblast Activation in Cancer Progression
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
1
/
i10-index:
0
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

NOD1 is super-activated through spatially-selective ubiquitination by the Salmonella effector SspH2

Cole Delyea et al.Oct 9, 2021
+2
B
S
C
ABSTRACT As part of its pathogenesis, Salmonella enterica serovar Typhimurium delivers effector proteins into host cells. One effector is SspH2, a member of the novel E3 ubiquitin ligase family, interacts with, and enhances, NOD1 pro-inflammatory signaling, though the underlying mechanisms are unclear. Here, we report the novel discovery that SspH2 interacts with multiple members of the NLRC family to enhance pro-inflammatory signaling that results from targeted ubiquitination. We show that SspH2 modulates host innate immunity by interacting with both NOD1 and NOD2 in mammalian epithelial cell culture. We also show that SspH2 specifically interacts with the NBD and LRR domains of NOD1 and super-activates NOD1- and NOD2-mediated cytokine secretion via the NF-κB pathway. Mass spectrometry analyses identified lysine residues in NOD1 that were ubiquitinated after interaction with SspH2. Through NOD1 mutational analyses, we identified four key lysine residues that are required for NOD1 super-activation by SspH2, but not its basal activity. These critical lysine residues are positioned in the same region of NOD1 and define a surface on NOD1 that is targeted by SspH2. Overall, this work provides evidence for post-translational modification of NOD1 by ubiquitin, and uncovers a unique mechanism of spatially-selective ubiquitination to enhance the activation of an archetypal NLR. SYNOPSIS SspH2 is an E3 ubiquitin ligase injected by Salmonella Typhimurium into host cells that induces pro-inflammatory signaling. The immune receptor, NOD1, is ubiquitinated in the presence of SspH2, resulting in increased pro-inflammatory cytokine secretion. SspH2 super-activates NOD1 and NOD2 to increase pro-inflammatory cytokine secretion, in part, through the NF-κB pathway Ubiquitin modification of NOD1 were identified by mass spectrometry A specific region of NOD1 is targeted by SspH2 to enhance NOD1 activity.
0
Citation1
0
Save
0

Engineered Ubiquitin Variants Mitigate Pathogenic Bacterial Ubiquitin Ligase Function

Bradley Dubrule et al.May 1, 2024
+5
W
A
B
During infection some pathogenic gram-negative bacteria, such as Salmonella, manipulate the host ubiquitination system through the delivery of secreted effectors known as novel E3 ubiquitin ligases (NELs). Despite the presence of NELs amongst these well-studied bacterial species, their unique structure has limited the tools that are available to probe their molecular mechanisms and explore their therapeutic potential. In this work, we report the identification of two high affinity engineered ubiquitin variants that can modulate the activity of the Salmonella enterica serovar Typhimurium encoded NEL, SspH1. We show that these ubiquitin variants suppress SspH1-mediated toxicity phenotypes in Saccharomyces cerevisiae. Additionally, we provide microscopic and flow cytometric evidence that SspH1-mediated toxicity is caused by interference with S. cerevisiae cell cycle progression that can be suppressed in the presence of ubiquitin variants. In vitro ubiquitination assays revealed that these ubiquitin variants increased the amount of SspH1-mediated ubiquitin chain formation. Interestingly, despite the increase in ubiquitin chains, we observe a relative decrease in the formation of SspH1-mediated K48-linked ubiquitin chains on its substrate, PKN1. Taken together our findings suggest that SspH1 toxicity in S. cerevisiae occurs through cell cycle interference and that an engineered ubiquitin variant approach can be used to identify modulators of bacterially encoded ubiquitin ligases.