Targeted regulation of pathogenic properties in streptococci


Cite item

Full Text

Abstract

For the study of targeted regulation of pathogenic properties in streptococci, the following biological models were selected: DNA-binding regulatory protein Sak189ofS. agalactiae, and DNA-binding regulatory proteins MutR and Rgg of S. pyogenes. The mutR, rgg, andsak189 isogenic mutants were generated. It was shown that inact ivation of transcriptional regulatory genes resulted in the changes in growth kinetics, an ability of the strains to utilize substrates and to grow in the rich and chemically defined media. The Rgg-regulons were identified in three 5. pyogenes strains. The certain differences in the expression of surface and secreted virulence proteins were found in mutant strains compared to the parental strains. Finally, it was demonstrated that inactivation of sakl89, mutR, and rgg genes affected pathogenic properties of streptococci in vitro and in vivo.

About the authors

A V Dmitriev

Institute of Experimental Medicine of the NorthWest Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Saint-Petersburg

197376, ул. Академика Павлова, 12

A S Rozhdestvenskaya

Institute of Experimental Medicine of the NorthWest Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Saint-Petersburg

197376, ул. Академика Павлова, 12

A A Zutkis

Institute of Experimental Medicine of the NorthWest Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Saint-Petersburg

197376, ул. Академика Павлова, 12

A A Totolian

Institute of Experimental Medicine of the NorthWest Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Saint-Petersburg

академик РАМН 197376, ул. Академика Павлова, 12

References

  1. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М., 1984.
  2. Areschoug Т., Stalhammar-Carlemalm М., Karlsson I. et al. Streptococcal (3 protein has separate binding sites for human factor H and IgA-Fc // J. Biol. Chem. 2002. Vol. 277. № 15. P. 12642-12648.
  3. Chaussee M.S., Ajdic D., Ferretti J.J. The rgg gene of Stieptococcus pyogenes positively influences extracellular SPE В production // Infect. Immunol. 1999. Vol. 67. №4. P. 1715-1722.
  4. Chaussee M.A., Callegari E.A., Chaussee M.S. Rgg regulates growth phase-dependent expression of proteins associated with secondary metabolism and stress in Streptococcus pyogenes II J. Bacteriol. 2004. Vol. 186. №21. P. 7091-7099.
  5. 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. №20. P. 6016-6024.
  6. 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. №5. P. 1775-1785.
  7. Cunningham M.W. Pathogenesis of group A streptococcal infections // Clin. Microbiol. Rev. 2000. Vol. 13. №3. P. 470-511.
  8. 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-glycohydrolase virulence operon // J. Bacteriol. 2006. Vol. 188. № 20. P. 7230-7241. 9. Dmitriev A., Yang Y.N., Shen A.D. et al. Adjacent location of ьас gene and two-component regulatory system genes within the putative Streptococcus agalactiae pathogenicity island // Folia Microbiol. 2006. Vol. 51. №3. P. 229-235.
  9. Facklam R.R., Washington J.A. Streptococcus and related catalase-negative gram-positive cocci // Manual of Clinical Microbiology / edited by A. Balows [et al.]. American Society for Microbiology. 1991. P. 238239.
  10. Ferretti J.J., McShan W.M., Ajdic D. Complete genome sequence of an M1 strain of Streptococcus pyogenes II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. Vol. 98. № 8. P. 4658-1663.
  11. Glaser P., Rusniok C, Buchrieser C. et al. Genome sequence of Streptococcus agalactiae, a pathogen causing invasive neonatal disease // Mol. Microbiol. 2002. Vol. 45. №6. P. 1499-1513.
  12. Heden, L.-O., Frithz E., Lindahl G. Molecular characterization of an IgA receptor from group В streptococci: sequence of the gene, identification of a prolinerich region with unique structure and isolation of N-terminal fragments with IgA-binding capacity // Eur. J. Immunol. 1991. Vol. 21. № 6. P. 1481-1490.
  13. Hendriksen W.T., SilvaN., Bootsma H.J. Regulation of gene expression in Streptococcus pneumoniae by response regulator 09 is strain dependent // J. Bacteriol. 2007. Vol. 189. № 4. P. 1382-1389.
  14. Hynes W.L., Tagg J.R. A simple plate assay for detection of group A streptococcus proteinase // J. Microbiol. Methods. 1985. Vol. 4. P. 25-31.
  15. Keefe G.P. Streptococcus agalactiae mastitis: a review // Can. Vet. J. 1997. Vol. 38. P. 429-437.
  16. Kreikemeyer В., Mclver 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. № 5. P. 224-232.
  17. Lindahl G., Stalhammar-Carlemalm M., Areschoug T. Surface proteins of Streptococcus agalactiae and related proteins in other bacterial pathogens // Clin. Microbiol. Rev. 2005. Vol. 18. № 1. P. 102-127.
  18. McShan W.M., Ferretti J.J., Karasawa T. Genome sequence of a nephritogenic and highly transformable M49 strain of Streptococcus pyogenes II J. Bacteriol. 2008. Vol. 190. № 23. P. 7773-7785.
  19. Qi E, 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. № 8. P. 3221-3229.
  20. 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. № 2. P. 491-508.
  21. 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. №2. P. 299-310.
  22. Sitkiewicz I., Musser J.M. Expression microarray and mouse virulence analysis of four conserved two-component gene regulatory systems in group A streptococcus // Infect. Immunol. 2006. Vol. 74. № 2. P. 13391351.
  23. 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. № 2. P. 720-727.
  24. Standish A.J., Stroeher U.H., Paton J.C. The pneumococcal two-component signal transduction system RR/ HK06 regulates CbpA and PspA by two distinct mechanisms // J. Bacteriol. 2007. Vol. 189. № 15. P. 55915600.
  25. 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. № 11. P. 3577-3586.
  26. Tettelin H., Masignani V, Cieslewicz M.J. et al. Complete genome sequence and comparative genomic analysis of an emerging human pathogen, serotype V Streptococcus agalactiae II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. Vol. 99. № 19. P. 12391-12396.
  27. Tettelin H., Masignani V, Cieslewicz M.J. et al. Genome analysis of multiple pathogenic isolates of Streptococcus agalactiae: implications for the microbial «pan-genome» // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. Vol. 102. № 39. P. 13950-13955.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2009 Dmitriev A.V., Rozhdestvenskaya A.S., Zutkis A.A., Totolian A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».