ESX-1分泌蛋白调节因子（EspR）的克隆、纯化、结晶和初步X射线分析结核分枝杆菌

EspR是一种转录调节因子，在结核分枝杆菌感染，是发病的关键。它是DNA结合蛋白中唯一的，因为它是作为反馈调节环的一部分分泌的，用于减轻转录活性。在这里，我们报道了一种功能性EspR二聚体的晶体结构，分辨率为2.5-Å。EspR的氨基末端一半是一个螺旋转螺旋（HTH）DNA结合域，羧基末端由一个二聚结构域组成，类似于SinR:SinI孢子形成调节因子枯草芽孢杆菌令人惊讶的是，EspR的HTH结构域以一种不寻常的构象排列，在这种构象中，它们以倾斜的角度相互张开，这表明EspR与DNA的结合方式与大多数其他已知的HTH调节因子截然不同。通过绘制EspR结合位点在西班牙民航局启动子，使用体内和体外结合分析，我们表明EspR操作符异常远离启动子。EspR二聚体与这些位点协同结合，但每个DNA识别基序接触的两个“半位点”由177个碱基对分开。EspR独特的结构及其操作员触点的特殊排列表明，它可以促进其目标启动子中的DNA循环。我们假设每个EspR单体的单位点结合介导的直接DNA环化可能有助于这个重要毒力系统的转录控制。

结核分枝杆菌ESX-1分泌蛋白调节器（EspR，Rv3849）是分枝杆菌感染期间向宿主细胞输送细菌蛋白的关键蛋白。EspR直接与espACD操纵子结合，参与转录激活。在目前的研究中，结核分枝杆菌EspR已结晶，其X射线结构已确定为P3221晶体形式，分辨率为3.3°。EspR在晶体中形成生理二聚体。每个EspR单体包含一个N端螺旋-螺旋DNA结合域和一个C端二聚结构域。将P3221晶型中的EspR结构与先前确定的P32、P21和P212121晶型中的EspR结构进行比较。结构比较分析表明，EspR的N端螺旋-转螺旋畴在四种晶型中均为刚性结构。然而，与P3221和P32晶型相比，P21晶型中EspR的C端结构域观察到显著的结构差异。四种不同晶型中EspR的相互作用、稳定能和埋表面积分析提供了有关EspR生理二聚体界面的信息。