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泛素化修饰调控着真核细胞内几乎所有的重要生命活动,包括细胞凋亡、细胞自噬、细胞免疫跟炎症反应等。一部分由细菌表达分泌的效应蛋白被发现能通过对泛素化系统的调控来干扰宿主细胞这一翻译后修饰过程。最近,有研究小组发现嗜肺军团菌效应蛋白SdeA在不依赖于泛素活化酶(E1)和泛素结合酶(E2)的条件下,通过其单-ADP-核糖基转移酶(mono-ADP-ribosyltransferase,mART)结构域和磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)结构域的催化反应,使宿主蛋白与泛素分子共价结合,发生非经典泛素化修饰。SdeA除了含有mART结构域和PDE结构域,在其氨基酸序列的N端还有一个去泛素化酶(DUB)结构域,这个结构域对嗜肺军团菌吞噬体上的泛素调控具有重要作用。此外,在真核细胞内的泛素分子大多以泛素链的形式存在,而仅有少部分以单体形式存在。SdeA对宿主泛素化系统具有重要调控活性,但是我们对SdeA如何识别宿主细胞内泛素链并进一步呈递给DUB、mART与PDE结构域的机制仍不清楚。在本文的研究中,我们发现SdeA的C端部分结构域(SdeA pCTD)能够特异性识别K63连接的多聚泛素链,并调控其N端去泛素化酶的活性。此外,我们筛选到了该段结构域与K63 DiUb的复合物晶体,并最终解析得到3.4埃分辨率的复合物晶体结构。在解析的结构中,我们发现SdeA pCTD采用与以往K63泛素链结合蛋白完全不同的结构形式来识别K63泛素链。同时,我们发现对SdeA pCTD结构域上泛素结合位点的突变会减弱SdeA去泛素化酶对K63泛素链的切割活性。通过本文的研究,我们揭示了SdeA的C端结构域对SdeA在宿主内识别泛素分子发挥重要作用。