Base molecolare della modulazione dei livelli di ATP ospite mediante ATPasi batterica secretata dipendente dall’actina e il suo metaeffettore

Questo studio rappresenta un contributo significativo alla comprensione dei meccanismi patogenici di Legionella pneumophila, un patogeno gram-negativo responsabile della legionellosi. La metodologia impiega la crioelettromicroscopia (Cryo-EM) ad alta risoluzione per visualizzare i complessi proteici dinamici: Ceg14-actina a 2,89 Å, Ceg14-AnkJ a 2,93 Å e il complesso tripartito Ceg14-actina-AnkJ a 2,52 Å, offrendo dettagli atomici senza precedenti. Lo studio integra approcci computazionali, biochimici in vitro e cellulari, combinando modellazione molecolare con esperimenti funzionali. Ceg14 appartiene alla famiglia S-HxxxE delle ATPasi/fosforilasi, enzimi che Legionella impiega strategicamente per perturbare l'omeostasi energetica dell'ospite. Il risultato principale evidenzia che l'actina promuove una cascata di riarrangiamenti conformazionali: la rotazione del dominio N-terminale (NTD) e la riconfigurazione del dominio flessibile Lid, guidando la tasca catalitica attraverso stati aperti, intermedi e chiusi. Nello stato aperto, l'istidina 571 catalizza l'idrolisi dell'ATP producendo AMP e pirofosfato. Sorprendentemente, AnkJ non compete nel sito catalitico ma si lega a una regione allosterica opposta, bloccando lo stato intermedio e inibendo l'attività enzimatica. Questo meccanismo di regolazione allosterica reciproca rappresenta un'innovazione evolutiva nella manipolazione dell'energia ospite. Nel contesto più ampio dell'infettività batterica, questi effettori costituiscono un sistema sofisticato per controllare i livelli di ATP intracellulare, essenziale per il ciclo replicativo di Legionella. I dati estrutturali forniscono basi razionali per lo sviluppo di inibitori specifici contro Ceg14 come strategie terapeutiche alternative.