Sự hình thành tiểu phân màng ngoài ở Serratia marcescens được điều hoà nhiệt độ và có thể được kích hoạt thông qua hệ thống Rcs Phosphorelay

Journal of Bacteriology - Tập 194 Số 12 - Trang 3241-3249 - 2012
Kenneth McMahon1, María Eugenia Castelli2, Eleonora Garcı́a Véscovi2, Mario F. Feldman1
1Alberta Glycomics Centre, Department of Biological Sciences, University of Alberta, Alberta, Canada
2Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, Suipacha, Rosario, Argentina

Tóm tắt

TÓM TẮT

Tiểu phân màng ngoài (OMVs) đã được phát hiện trong một loạt các vi khuẩn, tuy nhiên rất ít thông tin về cơ chế hình thành của chúng. Người ta đã đề xuất rằng OMVs có thể hoạt động như các vector truyền độc tố ở khoảng cách xa và như một phản ứng căng thẳng mới. Chúng tôi đã phát hiện ra rằng sự hình thành OMVs ở vi khuẩn gây bệnh cơ hội Gram âm Serratia marcescens bị điều chỉnh theo nhiệt độ, với một lượng đáng kể OMVs được sản xuất ở 22 hoặc 30°C và lượng không đáng kể được hình thành ở 37°C trong điều kiện phòng thí nghiệm. Sự vô hiệu hóa tổng hợp kháng nguyên chung (ECA) của enterobacteria dẫn tới hiện tượng quá sản sinh tiểu phân, ủng hộ giả thuyết rằng OMVs được sản sinh để đáp ứng với áp lực. Chúng tôi chứng minh rằng hiện tượng này có thể được đưa trở về mức hoang dại (WT) khi mất đi bộ điều hòa phản ứng RcsB của hệ thống truyền tín hiệu phosphorelay Rcs, nhưng không phải RcsA, gợi ý vai trò của hệ thống Rcs phosphorelay trong sản xuất OMVs. Dấu vân tay MS của OMVs cung cấp bằng chứng về chọn lọc hàng hóa trong các tế bào hoang dại, gợi ý vai trò khả thi của Serratia OMVs trong việc truyền độc tố. Ngoài ra, hàng hóa liên kết OMVs tỏ ra có độc tính khi tiêm vào khoang máu của ấu trùng Galleria mellonella . Các thí nghiệm này chứng minh rằng OMVs là kết quả của một quá trình điều chỉnh trong Serratia và gợi ý rằng OMVs có thể đóng vai trò trong độc lực.

Từ khóa

#Tiểu phân màng ngoài #Serratia marcescens #điều hoà nhiệt độ #hệ thống truyền tín hiệu phosphorelay Rcs #độc lực #độc tố #phản ứng căng thẳng #các vector truyền độc tố #enterobacteria.

Tài liệu tham khảo

BegicS WorobecEA. 2008. The role of the Serratia marcescens SdeAB multidrug efflux pump and TolC homologue in fluoroquinolone resistance studied via gene-knockout mutagenesis. Microbiology 154:454–461.

BerthelotP. 1999. Investigation of a nosocomial outbreak due to Serratia marcescens in a maternity hospital. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 20:233–236.

10.1128/JB.181.16.4725-4733.1999

BieligH DongreM ZurekB WaiSN KuferTA. 2011. A role for quorum sensing in regulating innate immune responses mediated by Vibrio cholerae outer membrane vesicles (OMVs). Gut Microbes 2:274–279.

BishopRE. 2005. The lipid A palmitoyltransferase PagP: molecular mechanisms and role in bacterial pathogenesis. Mol. Microbiol. 57:900–912.

10.1016/S1473-3099(11)70027-5

10.1128/JB.01348-07

10.1128/JB.00839-10

DemuthDR JamesD KowashiY KatoS. 2003. Interaction of Actinobacillus actinomycetemcomitans outer membrane vesicles with HL60 cells does not require leukotoxin. Cell. Microbiol. 5:111–121.

DuttaS. 2004. Release of Shiga toxin by membrane vesicles in Shigella dysenteriae serotype 1 strains and in vitro effects of antimicrobials on toxin production and release. Microbiol. Immunol. 48:965–969.

10.1128/jb.179.21.6858-6861.1997

10.1128/MMBR.00031-09

ErbelPJ. 2004. Cyclic enterobacterial common antigen: potential contaminant of bacterially expressed protein preparations. J. Biomol. NMR 29:199–204.

10.1371/journal.pone.0024054

10.1046/j.1365-2958.2003.03815.x

10.1128/IAI.00009-09

10.1128/iai.29.2.704-713.1980

10.1128/IAI.05559-11

10.1128/JB.185.19.5735-5746.2003

HancockI PoxtonI. 1988. Appendix 1, p 273. HancockI PoxtonI (ed), Bacterial cell surface techniques, John Wiley & Sons, Chichester, United Kingdom.

10.1074/jbc.M110.185744

10.1074/jbc.275.17.12489

10.1371/journal.ppat.1000982

10.1128/jb.177.14.3998-4008.1995

10.1128/JB.187.20.6917-6927.2005

10.1111/j.1462-5822.2009.01404.x

KaskaM LysenkoO ChaloupkaJ. 1976. Exocellular proteases of Serratia marcescens and their toxicity to larvae of Galleria mellonella. Folia Microbiol. (Praha) 21:465–473.

KatoS KowashiY DemuthDR. 2002. Outer membrane-like vesicles secreted by Actinobacillus actinomycetemcomitans are enriched in leukotoxin. Microb. Pathog. 32:1–13.

KawaiE AkatsukaH IdeiA ShibataniT OmoriK. 1998. Serratia marcescens S-layer protein is secreted extracellularly via an ATP-binding cassette exporter, the Lip system. Mol. Microbiol. 27:941–952.

10.1074/jbc.M307628200

10.1038/sj.emboj.7600471

10.1128/AEM.69.4.2032-2037.2003

Reference deleted.

10.1101/gad.1299905

10.1146/annurev.micro.091208.073413

LeverrierP. 2011. Crystal structure of the outer membrane protein RcsF, a new substrate for the periplasmic protein-disulfide isomerase DsbC. J. Biol. Chem. 286:16734–16742.

10.1128/JB.180.20.5478-5483.1998

10.1128/JB.180.23.6384-6388.1998

10.1146/annurev.micro.59.050405.101230

10.1128/JB.187.19.6770-6778.2005

MaragakisLL. 2008. Outbreak of multidrug-resistant Serratia marcescens infection in a neonatal intensive care unit. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 29:418–423.

MaroldaCL LahiryP VinesE SaldiasS ValvanoMA. 2006. Micromethods for the characterization of lipid A-core and O-antigen lipopolysaccharide. Methods Mol. Biol. 347:237–252.

10.1038/nature03925

10.1111/j.1365-2958.2008.06302.x

10.1111/j.1365-2958.2006.05272.x

10.1111/j.1365-2958.2006.05522.x

10.1128/JB.05671-11

OsterP. 2007. Immunogenicity and safety of a strain-specific MenB OMV vaccine delivered to under 5-year olds in New Zealand. Vaccine 25:3075–3079.

10.1371/journal.pone.0011334

10.1128/JB.185.17.5328-5332.2003

RuizN MonteroT Hernandez-BorrellJ VinasM. 2003. The role of Serratia marcescens porins in antibiotic resistance. Microb. Drug Resist. 9:257–264.

10.1128/JB.00257-06

SeitzV. 2003. Identification of immunorelevant genes from greater wax moth (Galleria mellonella) by a subtractive hybridization approach. Dev. Comp. Immunol. 27:207–215.

10.1128/IAI.05332-11

10.1371/journal.pone.0020725

10.1021/ac950914h

10.1128/JB.05926-11

10.1128/jb.178.4.1204-1206.1996

10.1128/AAC.00768-10

10.1016/0003-2697(82)90673-X

10.1371/journal.ppat.1000724

WeiJR LaiHC. 2006. N-acylhomoserine lactone-dependent cell-to-cell communication and social behavior in the genus Serratia. Int. J. Med. Microbiol. 296:117–124.

10.1111/j.1432-1033.1981.tb05338.x

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Bacteriology

Tập 194 Số 12

3241-3249

Thông tin tác giả