Инактивация гена регулятора транскрипции Rgg изменяет экспрессию секретируемых факторов патогенности и вирулентность Streptococcus pyogenes

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В настоящей статье представлены данные о влиянии инактивации гена rgg, кодирующего глобальный регулятор транскрипции генома Streptococcus pyogenes – белок Rgg, на экспрессию секретируемых факторов патогенности и на проявление вирулентности при моделировании стрептококковой инфекции на лабораторных мышах. Среди четырех проанализированных штаммов, в которых ген rgg был инактивирован методом инсерционного мутагенеза, наибольшие изменения в экспрессии факторов патогенности произошли в штамме NZ131, что отразилось на изменении его вирулентности. В то же время в штаммах 5005, SF370 и CS101 инактивация гена гад не приводила к глобальному изменению виру лентных свойств, что свидетельствует о штаммовой специфической активности белка-регулятора Rgg y S. pyogenes.

Об авторах

А. С. Рождественская

ГУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины РАМН»

Автор, ответственный за переписку.
Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. В. Дмитриев

ГУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины РАМН»

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

К. Б. Грабовская

ГУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины РАМН»

Email: shabanov@mail.rcom.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Тотолян

ГУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины РАМН»

Email: shabanov@mail.rcom.ru

академик РАМН

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Дмитриев А.В., McDowell E.J., Kappeler K. И. с соавт. Влияние белка Rgg - глобального регулятора транскрипции на метаболизм Streptococcus pyogenes // Материалы ІХ съезда Всерос. общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов. М., 2007. T. 2. C. 228.
  2. Ashbaugh C. D., Wessels M. R. Absence of a cysteine protease effect on bacterial virulence in two murine models of human invasive group A streptococcal infection // Infect. Immunol. 2001. Vol. 69. P. 6683–6688.
  3. Barnett T. C., Bugrysheva J. V., Scott J. R. Role of mRNA stability in growth phase regulation of gene expression in the group A streptococcus // J. Bacteriol. 2007. Vol. 189. P. 1866-1873.
  4. Bricker A. L., Cywes C., Ashbaugh C. D. et al. NAD+- glycohydrolase acts as an intracellular toxin to enhance the extracellular survival of group A streptococci // Mol. Microbiol. 2002. Vol. 44. P. 257-269.
  5. Chaussee M. S., Ajdic D., Ferretti J. J. The rgg gene of Streptococcus pyogenes positively influences extracellular SPE B production // Infect. Immunol. 1999. Vol. 67. P. 1715–1722.
  6. Chaussee M. S., Somerville G. A., Reitzer L. et al. Rgg coordinates virulence factor synthesis and metabolism in Streptococcus pyogenes // J. Bacteriol. 2003. Vol. 185. Р. 6016–6024.
  7. Chaussee M. S., Sylva G. L., Sturdevant D. E. et al. Rgg influences the expression of multiple regulatory loci to coregulate virulence factor expression in Streptococcus pyogenes || Infect. Immunol. 2002. Vol. 70. Р. 762-770.
  8. Cummings C. A., Bootsma H. J., Relman D. A. et al. Species- and strain-specific control of a complex, flexible regulon by Bordetella BvgAS // J. Bacteriol. 2006. Vol. 188. Р. 1775–1785.
  9. Cunningham M. W. Pathogenesis of group A streptococcal infections // Clin. Microbiol. Rev. 2000. Vol. 13. P. 470-511.
  10. Dmitriev A.V., McDowell E.J., Kappeler K.V. et al. The Rgg regulator of Streptococcus pyogenes influences the utilization of nonglucose carbohydrates, prophage induction, and expression of the NAD-glycohy drolase virulence operon // J. Bacteriol. 2006. Vol. 188. P. 7230-7241.
  11. Haanes E. J., Heath D. G., Cleary P. P. Architecture of the vir regulons of group A streptococci parallels opacity factor phenotype and M protein class // J. Bacteriol. 1992. Vol. 174. P. 4967-4976.
  12. Hendriksen W. T., Silva N., Bootsma H. J. et al. Regulation of gene expression in Streptococcus pneumoniae by response regulator 09 is strain dependent // J. Bacteriol. 2007. Vol. 189. P.1382-1389.
  13. Federle M.J., McIver K.S., Scott J.R. A response regulator that represses transcription of several virulence operons in the group A streptococcus // J. Bacteriol. 1999. Vol. 181. P. 3649-3657.
  14. Ferretti J. J., McShan W. M., Ajdic D. et al. Complete genome sequence of an M1 strain of Streptococcus pyogenes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. Vol. 98. P. 4658-4663.
  15. Fujiwara T., Hoshino T., Ooshima T. et al. Purification, characterization, and molecular analysis of the gene encoding glucosyltransferase from Streptococcus oralis // Infect. Immunol. 2000. Vol. 68. P. 2475-2483.
  16. Graham M.R., Smoot L.M., Migliaccio C. A. et al. Virulence control in group A streptococcus by a twocomponent gene regulatory system: global expression profiling and in vivo infection modeling // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. Vol. 99. Р. 13855–13860.
  17. Kreikemeyer B., McIver K. S., Podbielski A. Virulence factor regulation and regulatory networks in Streptococcus pyogenes and their impact on pathogen-host interactions // Trends Microbiol. 2003. Vol. 11. Р. 224– 232.
  18. Kuo C. F., Wu J. J., Lin K. Y. et al. Role of streptococcal pyrogenic exotoxin B in the mouse model of group A streptococcal infection // Infect. Immunol. 1998. Vol. 66. Р. 3931-3935.
  19. Loughman J. A., Caparon M. G. Contribution of invariant residues to the function of Rgg family transcription regulators // J. Bacteriol. 2007. Vol. 189. P. 650-655.
  20. Lukomski S., Montgomery C. A., Rurangirwa J. et al. Extracellular cysteine protease produced by Streptococcus pyogenes participates in the pathogenesis of invasive skin infection and dissemination in mice // Infect. Immunol. 1999. Vol. 67. P. 1779-1788.
  21. Lyon W. R., Gibson C. M., Caparon M. G. A role for trigger factor and an rgg-like regulator in the transcription, secretion and processing of the cysteine proteinase of Streptococcus pyogenes |/ EMBO J. 1998. Vol. 17. P. 6263–6275.
  22. Mclver K. S., Heath A. S., Green B. D. et al. Specific binding of the activator Mga to promoter sequences of the emm and scpA genes in the group A streptococcus // J. Bacteriol. 1995. Vol. 177. P. 6619–6624.
  23. McShan W.M., Savic D. J., Karasawa T. et al. The Streptococcus genome era // International Congress Series. 2006. Vol. 1289. Р. 171-174.
  24. Neely M. N., Lyon W. R., Runft D. L. et al. Role of RopB in growth phase expression of the SpeB cysteine protease of Streptococcus pyogenes // J. Bacteriol. 2003. Vol. 185. P. 5166-5174.
  25. Qi F., Chen P., Caufield P. W. Functional analyses of the promoters in the lantibiotic mutacin II biosynthetic locus in Streptococcus mutans // Appl. Environ. Microbiol. 1999. Vol. 65. P. 652–658.
  26. Qi F., Chen P., Caufield P. W. Purification and biochemical characterization of mutacin I from the group I strain of Streptococcus mutans, CH43, and genetic analysis of mutacin I biosynthesis genes // Appl. Environ. Microbiol. 2000. Vol. 66. Р. 3221-3229.
  27. Reid S. D., Chaussee M. S., C. D. Doern et al. Inactivation of the group A Streptococcus regulator srv results in chromosome wide reduction of transcript levels, and changes in extracellular levels of Sic and SpeВ // FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2006. Vol. 48. P. 283-292.
  28. Ribardo D. A., Mclver K. S. Defining the Mga regulon: comparative transcriptome analysis reveals both direct and indirect regulation by Mga in the group A streptococcus // Mol. Microbiol. 2006. Vol. 62. P. 491-508.
  29. Samen U. M., Eikmanns B. J., Reinscheid D. J. The transcriptional regulator RovS controls the attachment of Streptococcus agalactiae to human epithelial cells and the expression of virulence genes // Infect. Immunol. 2006. Vol. 74. P. 5625-35.
  30. Sanders J. W., Leenhouts K., Burghoorn J. et al. A chloride-inducible acid resistance mechanism in Lactococcus lactis and its regulation // Mol. Microbiol. 1998. Vol. 27. Р. 299-310.
  31. Skaugen M., Andersen E. L., Christie V. H. et al. Identification, characterization, and expression of a second, bicistronic, operon involved in the production of lactocin S in Lactobacillus sakei L45 |/ Appl. Environ. Microbiol. 2002. Vol. 68. Р. 720-727.
  32. Sulavik M. C., Clewell D. B. Rgg is a positive transcriptional regulator of the Streptococcus gordonii gtfG gene // J. Bacteriol. 1996. Vol. 178. P. 5826-5830.
  33. Sulavik M. C., Tardif G., Clewell D. B. Identification of a gene, rgg, which regulates expression of glucosyltransferase and influences the Spp phenotype of Streptococcus gordonii Challis // J. Bacteriol. 1992. Vol. 174. Р. 3577-3586.
  34. Sumby P., Porcella S. F., Madrigal A. G. et al. Evolutionary origin and emergence of a highly successful clone of serotype M1 group A Streptococcus involved multiple horizontal gene transfer events // J. Infect. Dis. 2005. Vol. 192. P. 771-782.
  35. Vahling C.M., Mclver K.S. Identification of residues responsible for the defective virulence gene regulator Mga produced by a natural mutant of Streptococcus pyogenes // J. Bacteriol. 2005. Vol. 187. Р. 5955- 5966.
  36. Vickerman M. M., Sulavik M. C., Clewell D. B. Oral streptococci with genetic determinants similar to the glucosyltransferase regulatory gene, rgg // Infect. Immunol. 1995. Vol. 63. P. 4524-4527.
  37. Vickerman M.M., Wang M., Baker L.J. An amino acid change near the carboxyl terminus of the Streptococcus gordonii regulatory protein Rgg affects its abilities to bind DNA and influence expression of the glucosyltransferase gene gtfG // Microbiol. 2003. Vol. 149. P. 399-406.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2008


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.