Journals / Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 26 - Sayı: 5

Listeria monocytogenes’in Patojenitesinde Histidin Kinaz Geni yycG’nin Rolü

Roles of Histidine Kinase Gene yycG in the Pathogenicity of Listeria monocytogenes

Pages
679–686
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

YycFG TCS’nin büyümeyi, hareketliliği, hücre yüzeyi proteinlerinin translokasyonunu ve virülansı nasıl değiştirdiğini belirlemek için ileri araştırmalara ihtiyaç vardır.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Gıda kaynaklı fırsatçı bir patojen olan Listeria monocytogenes, çevresel koşullara tepki olarak kendi özelliklerini başarılı bir şekilde değiştirebilir.
📊
Key Findings & Data:Önceki genomik çalışmamız, on altı TCS’den Lm850658 ve M7 arasındaki histidin kinaz gen yycG’de mutasyon gözlendiğini göstermiştir.
💡
Conclusion & Impact:YycFG TCS’nin büyümeyi, hareketliliği, hücre yüzeyi proteinlerinin translokasyonunu ve virülansı nasıl değiştirdiğini belirlemek için ileri araştırmalara ihtiyaç vardır.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Gıda kaynaklı fırsatçı bir patojen olan Listeria monocytogenes, çevresel koşullara tepki olarak kendi özelliklerini başarılı bir şekilde değiştirebilir. L. monocytogenes’te, onaltı adet iki bileşenli sistemin (TCS) bakterilerin çeşitli durumları algılamasına ve adaptasyonuna katkıda bulunduğu belirlenmiştir. Önceki genomik çalışmamız, on altı TCS’den Lm850658 ve M7 arasındaki histidin kinaz gen yycG’de mutasyon gözlendiğini göstermiştir. YycFG TCS’nin diğer birçok Gram pozitif bakteride önemli roller oynadığı belirlenmiştir. Oysa L. monocytogenes’teki YycFG TCS’nin rolü hala tam olarak bilinmemektedir. Bu çalışmada, yycG’nin L. monositogenes’in patojenisitesinde rol oynayıp oynamadığını belirlemeyi amaçladık. Yaban tipi Lm850658 suşunu ve tamamlayıcı bir suşu (CΔyycG) temel alan bir histidin kinaz geni yycG silme suşu (ΔyycG) oluşturduk. YycG’nin silinmesinin büyüme kabiliyetini ve hareketliliğini önemli ölçüde bozduğunu, ancak in vitro hemoliz yeteneğini artırdığını bulduk. Ek olarak, hücre ve fare modelindeki enfeksiyon deneyleri, ΔyycG’nin enfeksiyon yeteneği ve virülansta önemli ölçüde kusurlu olduğunu gösterdi. ΔyycG’nin tüm bu fenotipleri, gen tamamlaması ile büyük ölçüde yaban tipi Lm850658 suşunun düzeyine tersine çevrilebilir. Hücre duvarı ilişkili ve salgılanan proteinler analizi, ΔyycG’nin salgılanan miktarının önemli ölçüde arttığını gösterdi. Western blot analizi, ΔyycG’nin salgılanan fraksiyonlarında; sırasıyla azalmış yapışma ve invazyon yeteneğinden ve artmış hemolitik aktiviteden sorumlu olabilecek Internalin protein B (InlB) ve Listerolysin O’nun (LLO) belirgin şekilde arttığını ortaya koydu. Histidin kinaz yycG’nin L. monocytogenes patojenitesinde önemli roller oynadığı ilk kez belirlendi. YycFG TCS’nin büyümeyi, hareketliliği, hücre yüzeyi proteinlerinin translokasyonunu ve virülansı nasıl değiştirdiğini belirlemek için ileri araştırmalara ihtiyaç vardır.

Özet

As an opportunistic foodborne pathogen, Listeria monocytogenes could successfully switch self-characteristics in response to environmental conditions. In L. monocytogenes, sixteen two-component systems (TCSs) have been found to contribute the bacteria to sensing and adapting to various conditions. Our previous genomic study showed that mutation was observed in the histidine kinase gene yycG between Lm850658 and M7 among the sixteen TCSs. The YycFG TCS was found playing important roles in many other Gram-positive bacteria. While the roles of YycFG TCS in L. monocytogenes remain poorly known. In this study, we aimed to determine whether yycG play roles in pathogenicity of L. monocytogenes. We created a histidine kinase gene yycG deletion strain (ΔyycG) based on the wild type strain Lm850658 and a complemental strain (CΔyycG). We found the yycG deletion significantly impaired the growth ability and mobility, but enhanced the hemolysis ability in vitro. In addition, infection assays on cell and mice model showed that ΔyycG exhibited significantly defected in infection ability and virulence. All these phenotypes of the ΔyycG could be reversed largely to the levels of the wild type strain Lm850658 by gene complementation. Cell wall-associated and secreted protein analysis showed that the secreted content of ΔyycG was significantly increased. And western blotting revealed that Internalin protein B (InlB) and Listerolysin O (LLO) was markedly increased in the secreted fractions of ΔyycG, which might be responsible for decreased adhesion and invasion ability and increased hemolytic activity, respectively. Overall, we found the histidine kinase yycG played important roles in pathogenicity of L. monocytogenes for the first time. Further investigation is needed to explore how the YycFG TCS modulates the growth, mobility, cell surface proteins translocation and virulence.

🔖

Cite This Article

FANG, X., HU, W., ZHANG, Y., WANG, C., LUO, Q., WU, H., LIANG, X., GU, Y., FANG, C., YANG, Y. (2020). Listeria monocytogenes’in Patojenitesinde Histidin Kinaz Geni yycG’nin Rolü. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, Cilt: 26 - Sayı: 5, 679–686. https://ajindex.com/articles/169325

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (1)

  1. Pizarro-Cerda J, Cossart P: Listeria monocytogenes: Cell biology of invasion and intracellular growth. Microbiol Spectr, 6 (6), 6(6):GPP3-0013- 2018, 2018. DOI: 10.1128/microbiolspec.GPP3-0013-2018 2. Freitag NE, Port GC, Miner MD: Listeria monocytogenes - from saprophyte to intracellular pathogen. Nat Rev Microbiol, 7 (9): 623-628, 2009. DOI: 10.1038/nrmicro2171 3. Radoshevich L, Cossart P: Listeria monocytogenes: Towards a complete picture of its physiology and pathogenesis. Nat Rev Microbiol, 16 (1): 32- 46, 2018. DOI: 10.1038/nrmicro.2017.126 4. Pizarro-Cerda J, Kuhbacher A, Cossart P: Entry of Listeria monocytogenes in mammalian epithelial cells: An updated view. Cold Spring Harb Perspect Med, 2 (11):a010009, 2012. DOI: 10.1101/cshperspect.a010009 5. Fang C, Cao T, Cheng C, Xia Y, Shan Y, Xin Y, Guo N, Li X, Song H, Fang W: Activation of PrfA results in overexpression of virulence factors but does not rescue the pathogenicity of Listeria monocytogenes M7. J Med Microbiol, 64, 818-827, 2015. DOI: 10.1099/jmm.0.000101 6. Forster BM, Marquis H: Protein transport across the cell wall of monoderm Gram-positive bacteria. Mol Microbiol, 84 (3): 405-413, 2012. DOI: 10.1111/j.1365-2958.2012.08040.x 7. Desvaux M, Hebraud M: The protein secretion systems in Listeria: inside out bacterial virulence. FEMS Microbiol Rev, 30 (5): 774-805, 2006. DOI: 10.1111/j.1574-6976.2006.00035.x 8. Desvaux M, Hebraud M, Talon R, Henderson IR: Secretion and subcellular localizations of bacterial proteins: A semantic awareness issue. Trends Microbiol, 17 (4): 139-145, 2009. DOI: 10.1016/j.tim.2009.01.004 9. Cahoon LA, Freitag NE: Listeria monocytogenes virulence factor secretion: Don’t leave the cell without a chaperone. Front Cell Infect Microbiol, 4: 13, 2014. DOI: 10.3389/fcimb.2014.00013 10. Scott JR, Barnett TC: Surface proteins of gram-positive bacteria and how they get there. Annu Rev Microbiol, 60, 397-423, 2006. DOI: 10.1146/ annurev.micro.60.080805.142256 11. Stock AM, Robinson VL, Goudreau PN: Two-component signal transduction. Annu Rev Biochem, 69, 183-215, 2000. DOI: 10.1146/annurev. biochem.69.1.183 12. Williams T, Bauer S, Beier D, Kuhn M: Construction and characterization of Listeria monocytogenes mutants with in-frame deletions in the response regulator genes identified in the genome sequence. Infect Immun, 73 (5): 3152-3159, 2005. DOI: 10.1128/IAI.73.5.3152-3159.2005 13. Xu T, Wu Y, Lin Z, Bertram R, Gotz F, Zhang Y, Qu D: Identification of genes controlled by