Adhesion of Salmonella enterica var Enteritidis strains lacking fimbriae and flagella to rat ileal explants cultured at the air interface or submerged in tissue culture medium

Rat ileal air interface and submerged explant models were developed and used to compare the adhesion of Salmonella enterica var Enteritidis wild-type strains with that of their isogenic single and multiple deletion mutants. The modified strains studied were defective for fimbriae, flagella, motility or chemotaxis and binding was assessed on tissues with and without an intact mucus layer. A multiple afimbriate/aflagellate (fim(-)/fla(-)) strain, a fimbriate but aflagellate (fla(-)) strain and a fimbriate/flagellate but non-motile (mot(-)) strain bound significantly less extensively to the explants than the corresponding wild-type strains. With the submerged explant model this difference was evident in tissues with or without a mucus layer, whereas in the air interface model it was observed only in tissues,vith an intact mucus layer. A smooth swimming chemotaxis-defective (che(-)) strain and single or multiple afimbriate strains bound to explants as well as their corresponding wild-type strain. This suggests that under the present experimental conditions fimbriae were not essential for attachment of S. enterica var Enteritidis to rat ileal explants, However; the possession of active flagella did appear to be an important factor. in enabling salmonellae to penetrate the gastrointestinal mucus layer and attach specifically to epithelial cells.

Characterization of two non-locus of enterocyte effacement-encoded type III-translocated effectors, NleC and NleD, in attaching and effacing pathogens

Intestinal colonization by enteropathogenic and enterohemorrhagic Escherichia coli requires the locus of enterocyte effacement-encoded type III secretion system. We report that NleC and NleD are translocated into host cells via this system. Deletion mutants induced attaching and effacing lesions in vitro, while infection of calves or lambs showed that neither gene was required for colonization.

Unique structural properties associated with mouse prion Δ105-125 protein

Murine prion protein deleted for residues 105-125 is intrinsically neurotoxic and mediates a TSE-like phenotype in transgenic mice. Equivalent and overlapping deletions were expressed in E.coli, purified and analyzed. Among mutants spanning the region 95-135, a construct lacking solely residues 105-125 had distinct properties when compared with the full-length prion protein 23-231 or other deletions. This distinction was also apparent followed expression in eukaryotic cells. Unlike the full-length protein, all deletion mutants failed to bind to synthetic membranes in vitro. These data suggest a novel structure for the 105-125 deleted variant that may relate to its biological properties

Leishmania replication protein A-1 binds in vivo single-stranded telomeric DNA

Replication protein A (RPA) is a highly conserved heterotrimeric single-stranded DNA-binding protein involved in different events of DNA metabolism. In yeast, subunits 1 (RPA-1) and 2 (RPA-2) work also as telomerase recruiters and, in humans, the complex unfolds G-quartet structures formed by the 3' G-rich telomeric strand. In most eukaryotes, RPA-1 and RPA-2 bind DNA using multiple OB fold domains. In trypanosomatids, including Leishmania, RPA-1 has a canonical OB fold and a truncated RFA-1 structural domain. In Leishmania amazonensis, RPA-1 alone can form a complex in vitro with the telomeric G-rich strand. In this work, we show that LaRPA-1 is a nuclear protein that associates in vivo with Leishmania telomeres. We mapped the boundaries of the OB fold DNA-binding domain using deletion mutants. Since Leishmania and other trypanosomatids lack homologues of known telomere end binding proteins, our results raise questions about the function of RPA-1 in parasite telomeres. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

The eukaryotic translation initiation factor 3 subunit L protein interacts with Flavivirus NS5 and may modulate yellow fever virus replication

Background: Yellow fever virus (YFV) belongs to the Flavivirus genus and causes an important disease. An alarming resurgence of viral circulation and the expansion of YFV-endemic zones have been detected in Africa and South America in recent years. NS5 is a viral protein that contains methyltransferase and RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domains, which are essential for viral replication, and the interactions between NS5 and cellular proteins have been studied to better understand viral replication. The aim of this study was to characterize the interaction of the NS5 protein with eukaryotic translation initiation factor 3 subunit L (eIF3L) and to evaluate the role of eIF3L in yellow fever replication. Methods. To identify interactions of YFV NS5 with cellular proteins, we performed a two-hybrid screen using the YFV NS5 RdRp domain as bait with a human cDNA library, and RNApol deletion mutants were generated and analyzed using the two-hybrid system for mapping the interactions. The RNApol region involved was segmented into three fragments and analyzed using an eIF3L-expressing yeast strain. To map the NS5 residues that are critical for the interactions, we performed site-direct mutagenesis in segment 3 of the interaction domain (ID) and confirmed the interaction using in vitro assays and in vivo coimmunoprecipitation. The significance of eIF3L for YFV replication was investigated using eIF3L overexpression and RNA interference. Results: In this work, we describe and characterize the interaction of NS5 with the translation factor eIF3L. The interaction between NS5 and eIF3L was confirmed using in vitro binding and in vivo coimmunoprecipitation assays. This interaction occurs at a region (the interaction domain of the RNApol domain) that is conserved in several flaviviruses and that is, therefore, likely to be relevant to the genus. eIF3L overexpression and plaque reduction assays showed a slight effect on YFV replication, indicating that the interaction of eIF3L with YFV NS5 may play a role in YFV replication. Conclusions: Although the precise function of eIF3L on interactions with viral proteins is not entirely understood, these results indicate an interaction of eIF3L with YF NS5 and that eIF3L overexpression facilitates translation, which has potential implications for virus replication. © 2013 Morais et al.; licensee BioMed Central Ltd.

Analysis of three Xanthomonas axonopodis pv. citri effector proteins in pathogenicity and their interactions with host plant proteins

Xanthomonas axonopodis pv. citri, the bacterium responsible for citrus canker, uses effector proteins secreted by a type III protein secretion system to colonize its hosts. Among the putative effector proteins identified for this bacterium, we focused on the analysis of the roles of AvrXacE1, AvrXacE2 and Xac3090 in pathogenicity and their interactions with host plant proteins. Bacterial deletion mutants in avrXacE1, avrXacE2 and xac3090 were constructed and evaluated in pathogenicity assays. The avrXacE1 and avrXacE2 mutants presented lesions with larger necrotic areas relative to the wild-type strain when infiltrated in citrus leaves. Yeast two-hybrid studies were used to identify several plant proteins likely to interact with AvrXacE1, AvrXacE2 and Xac3090. We also assessed the localization of these effector proteins fused to green fluorescent protein in the plant cell, and observed that they co-localized to the subcellular spaces in which the plant proteins with which they interacted were predicted to be confined. Our results suggest that, although AvrXacE1 localizes to the plant cell nucleus, where it interacts with transcription factors and DNA-binding proteins, AvrXacE2 appears to be involved in lesion-stimulating disease 1-mediated cell death, and Xac3090 is directed to the chloroplast where its function remains to be clarified.

Molecular characterization of the Aspergillus nidulans fbxA encoding an F-box protein involved in xylanase induction

The filamentous fungus Aspergillus nidulans has been used as a fungal model system to study the regulation of xylanase production. These genes are activated at transcriptional level by the master regulator the transcriptional factor XInR and repressed by carbon catabolite repression (CCR) mediated by the wide-domain repressor CreA. Here, we screened a collection of 42 A. nidulans F-box deletion mutants grown either in xylose or xylan as the single carbon source in the presence of the glucose analog 2-deoxy-D-glucose, aiming to identify mutants that have deregulated xylanase induction. We were able to recognize a null mutant in a gene (fbxA) that has decreased xylanase activity and reduced xInA and xInD mRNA accumulation. The Delta fbxA mutant interacts genetically with creAd-30, creB15, and creC27 mutants. FbxA is a novel protein containing a functional F-box domain that binds to Skp1 from the SCF-type ligase. Blastp analysis suggested that FbxA is a protein exclusive from fungi, without any apparent homologs in higher eukaryotes. Our work emphasizes the importance of the ubiquitination in the A. nidulans xylanase induction and CCR. The identification of FbxA provides another layer of complexity to xylanase induction and CCR phenomena in filamentous fungi. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Bedeutung N- und C-terminaler Aminosäuren für die Monomer- und Dimerbildung von Lichtsammelproteinen des Photosystems I

Der LHCI-730 ist ein heterodimerer, Chlorophyll a/b-bindender Lichtsammelkomplex (LHC) des Photosystem I in höheren Pflanzen. Mit Hilfe rekombinanter, modifizierter Proteine wurde untersucht, welche terminalen Bereiche der Untereinheiten Lhca1 und Lhca4 für die Bildung von monomeren und dimeren Lichtsammelproteinen relevant sind. Durch PCR-Mutagenese modifizierte Apoproteine wurden in vitro mit Gesamtpigmentextrakt rekonstituiert und auf ihre Fähigkeit mono- bzw. dimere LHCs zu bilden untersucht.Für die Monomerbildung sind der extrinsische N-Terminus und die der amphipathischen vierten Helix folgenden Aminosäuren beider Proteine für die Faltung stabiler monomerer Pigmentproteinkomplexe nicht notwendig. Die Aminosäuren, mit deren Deletion die Monomerbildung an N- und C-Terminus verhindert wurde, verfügten über geladene (Glu, Asp), aromatische (Trp) oder neutrale Seitenketten (Leu).Die Untersuchungen zur Dimerbildung des LHCI-730 zeigten, daß am N-Terminus des Lhca1 nur bis zu einer Entfernung von drei Aminosäuren (Trp) eine Assemblierung der Untereinheiten möglich ist. Nur Phe (anstatt Trp) war in Substitutionsexperimenten im Vollängenprotein in der Lage, Dimere zu bilden. Das Ausbleiben der Dimerbildung der bis einschließlich zum Trp-39 und Ile-168 verkürzten Deletionsmutanten des Lhca4 ist vermutlich auf die Instabilität dieser Lhca4-Mutanten zurückzuführen. Die Deletion von Trp-185 am C-Terminus des Lhca1 führt zu einem Ausbleiben der Dimerbildung, die aber offensichtlich durch weitere, zuvor schon deletierte Aminosäuren beeinträchtigt wurde.

Bedeutung der viralen IE4-Region für die Genexpression und Replikation des humanen Cytomegalovirus

Das humane Cytomegalovirus (HCMV) ist ein fakultativ-pathogener Erreger, der bei Patienten mit geschwächter oder unausgereifter Immunabwehr schwerwiegende Erkrankungen hervorrufen kann. Wie alle Herpesviren zeigt das HCMV eine streng koordinierte Expression viraler Gene, die in eine „sehr frühe-“ (IE), „frühe “ (E) und „späte-“ (L) Phase unterteilt werden kann. Die Produkte der IE-Gene IE1 und IE2 sind für die Expression der frühen Gene und somit für die Initiation der viralen DNA-Replikation entscheidend. Sie greifen gleichzeitig in den zellulären Stoffwechsel ein und schaffen damit optimale Vorraussetzungen für die virale Vermehrung. Zu Beginn dieser Arbeit war bekannt, dass HCMV in lytisch infizierten Zellen ein abundantes IE-Transkript von 5 kb (IE4-RNA) exprimierte, dessen Funktion bislang unklar war. Ältere Publikationen deuteten darauf hin, dass die IE4-Genregion an der Transformation eukaryonter Zellen beteiligt sein könnte. Neuere Arbeiten zeigten, dass es sich bei diesem IE4-Transkript um ein metabolisch stabiles Intron handelt. Im Rahmen dieser Arbeit sollte zunächst geklärt werden, ob die IE4-Genregion ein Protein kodiert. In der Folge sollten mit viralen Deletionsmutanten Hinweise auf die biologische Funktion des IE4-Bereichs erarbeitet werden. Durch Northern Blot Analysen und cDNA-Klonierungsexperimente konnte eine Reihe neuer Spleiß-Varianten der IE4-RNA identifiziert werden. Durch Sequenzanalysen wurde gezeigt, dass diese Transkripte keine längeren offenen Leserahmen enthalten. Zusammen mit bereits publizierten Erkenntnissen, kann aus diesen Ergebnissen mit hoher Wahrscheinlichkeit geschlossen werden, dass die IE4 Region nicht für ein Protein kodiert. Zur Analyse der biologischen Funktion der IE4-Region wurde das DNA-Genom des HCMV gezielt mutagenisiert. Eine phänotypische Analyse der entsprechenden Viren mittels Reportergen-Tests und quantitativer RealTime RT-PCR zeigte, dass einige der Mutanten eine verringerte Expression früher Gene aufwiesen, die mit einer Beeinträchtigung ihrer Replikationsfähigkeit in Fibroblastenkulturen korrelierte. Dabei war die Ausbildung eines Phänotyps jedoch von dem genetischen Hintergrund des verwendeten viralen Ausgangsstammes abhängig. Auffällig war, dass phänotypische Veränderungen nur bei solchen Mutanten sichtbar wurden, die auf der Grundlage des Laborstammes Ad169 des HCMV generiert worden waren. Die nachfolgende Analyse der Ausgangsstämme ergab deutliche Unterschiede in der IE-Genexpression. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen somit, dass die IE4-RNA mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht für ein Protein kodiert, aber bei limitierender Expression der essentiellen Regulatoren IE1 und IE2 die frühe lytische Genexpression stimuliert. Die Ergebnisse dieser Arbeit stellen die Grundlage für nachfolgende Untersuchungen zur Aufklärung der molekularen Funktion der IE4-RNA im Rahmen der lytischen Infektion des HCMV dar.

Transcriptional responses of the Helicobacter pylori cag pathogenicity island

The severity of Helicobacter pylori infections largely depends on the genetic diversity of the infecting strain, and particularly on the presence of the cag pathogenicity island (cag-PAI). This virulence locus encodes a type-IV secretion system able to translocate in the host cell at least the cag-encoded toxin CagA and peptidoglycan fragments, that together are responsible for the pathogenic phenotype in the host. Little is known about the bacterial regulators that underlie the coordinated expression of cag gene products, needed to assemble a functional secretion system apparatus. To fill this gap, a comprehensive analysis of the transcriptional regulation of the cag-PAI operons was undertaken. To pursue this goal, a robust tool for the analysis of gene expression in H. pylori was first implemented. A bioluminescent reporter system based on the P. luminescens luxCDABE operon was constructed and validated by comparisons with transcriptional analyses, then it was systematically used for the comprehensive study and mapping of the cag promoters. The identification of bona fide cag promoters had permitted to pinpoint the set of cag transcriptional units of the PAI. The responses of these cag transcriptional units to metabolic stress signals were analyzed in detail, and integrated with transcription studies in deletion mutants of important H. pylori virulence regulators and protein-DNA interaction analyses to map the binding sites of the regulators. Finally, a small regulatory RNA cncR1 encoded by the cag-PAI was identified, and the 5’- and 3’-ends of the molecule were mapped by primer extension analyses, northern blot and studies with lux reporter constructs. To identify regulatory effects exerted by cncR1 on the H. pylori gene expression, the cncR1 knock out strain was derived and compared to the parental wild type strain by a macroarray approach. Results suggest a negative effect exerted by cncR1 on the regulome of the alternative sigma54 factor.

Funktion der C 4-Dicarboxylat-Transporter DctA und DcuB als Co-Sensoren von DcuS in Escherichia coli

Escherichia coli kann C4-Dicarboxylate sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen zur Energiekonservierung nutzen. Die Synthese der beteiligten Transporter und Enzyme wird auf der Transkriptionsebene durch das Zweikomponentensystem DcuSR reguliert. DcuS ist der Sensor für C4-Dicarboxylate. Der Antwortregulator DcuR wird von DcuS aktiviert und induziert die Expression des C4-Dicarboxylat-Transporters DctA unter aeroben Verhältnissen. Anaerob verstärkt DcuSR die Expression des Fumarat/Succinat-Antiporters DcuB, der Fumarase B und der Fumaratreduktase FrdABCD. DctA und DcuB agieren als Co-Sensoren von DcuS und üben einen negativen Effekt auf die Genexpression von dctA bzw. dcuB aus.rnIn dieser Arbeit wurde die Funktion von DctA und DcuB als Co-Sensoren von DcuS untersucht. Sowohl für DcuB als auch für DctA wurde eine direkte Protein-Protein-Interaktion mit DcuS über ein bakterielles Two-Hybrid System nachgewiesen. DcuS bildete ein Transporter-Sensor-Cluster mit DctA und DcuB. C-terminale Verkürzung und die Mutagenese einzelner Aminosäuren der C-terminalen Helix 8b von DctA führten zu einem Verlust der Interaktion mit DcuS. Mit dieser Interaktion gingen sowohl die regulatorische Funktion als auch die Transportfunktion der Punktmutante DctA-L414A verloren. Ein Verlust der Interaktion wurde ebenfalls zwischen einer konstitutiv aktiven DcuS-Mutante und wildtypischem DctA beobachtet. Ebenso zeigte sich eine partielle Reduktion der Interaktion von DcuS mit DctA, wenn DcuS nach der zweiten Transmembranhelix verkürzt wurde. Die Interaktion zwischen DcuS und DctA wurde durch den Effektor Fumarat modifiziert, ging aber nicht komplett verloren.rnDctA konnte in verschiedenen Plasmidsystemen überproduziert werden und bildete Homotrimere. Die Topologie von DctA wurde mit experimentellen und in silico Methoden aufgeklärt. DctA ähnelt der Struktur und Topologie des Aminosäuretransporters Glt aus Pyrococcus horikoshii. DctA besitzt acht Transmembranhelices mit einem cytosolischen N- und C-Terminus sowie zwei Haarnadelschleifen. Die Substratbindung findet höchstwahrscheinlich in den Haarnadelschleifen statt und der Transport erfolgt nach dem „alternating access“ Modell.rnAußerdem wurde die Funktion des Transporters YfcC untersucht. Das Gen yfcC wurde mit Schlüsselgenen des Acetatstoffwechsels co-transkribiert. In yfcC-Deletionsstämmen zeigte sich ein stammspezifischer Defekt bei Wachstum mit Acetat und Transport von Acetat.

Molekulare Grundlagen der Immunkontrolle des murinen Cytomegalovirus in Gegenwart viruskodierter Immunevasine

Die Kontrolle der Infektion mit dem humanen Cytomegalovirus (HCMV) wird primär durch antivirale CD8 T-Zellen vermittelt. Während der Koevolution zwischen Virus und Wirt wurden Immunevasionsmechanismen entwickelt, die direkt die Expression der Peptid-MHC-Klasse-I-Komplexe an der Zelloberfläche beeinflussen und es dem Virus ermöglichen, der Immunkontrolle des Wirtes zu entkommen. Da HCMV und das murine CMV (mCMV) zum Teil analoge Strategien zur Modulation des MHC-Klasse-I-Antigen-Präsentationswegs entwickelt haben, wurde in der vorliegenden Arbeit auf das experimentelle Modell mit mCMV zurückgegriffen. Die für die Immunevasion verantwortlichen Genprodukte m04/gp34, m06/gp48 und m152/gp40 werden aufgrund ihres regulatorischen Einflusses auf die Antigenpräsentation als vRAPs (viral regulators of antigen presentation) bezeichnet. Diese interferieren mit dem Transport Peptid-beladener MHC-Klasse-I-Moleküle und reduzieren in ihrer konzertierten Wirkung die Präsentation viraler Peptide an der Zelloberfläche.rnDie Transplantation hämatopoietischer Zellen nach Immunoablation stellt eine etablierte Therapieform bei malignen hämatologischen Erkrankungen dar. Zwischen Immunoablation und der Rekonstitution des Immunsystems sind die Empfänger der transferierten Zellen stark immunsupprimiert und anfällig für eine CMV-Erkrankung bei Reaktivierung des Virus. Neben der Gabe antiviraler Medikamente ist der adoptive Transfer antiviraler CD8 T-Zellen eine vielversprechende Therapiemöglichkeit, um reaktivierende CMV zu kontrollieren, bis das körpereigene Immunsystem wieder funktionsfähig ist. Obwohl im murinen Modell sehr wohl etabliert, stellen im humanen System die eingeschränkte Wirkung und die Notwendigkeit der konsequenten Gabe hoher Zellzahlen gewisse logistische Schwierigkeiten dar, welche die Methode bisher von der klinischen Routine ausschließen.rnDas murine Modell sagte eine Rolle von IFN-γ voraus, da Depletion dieses Zytokins zu einer verminderten Schutzwirkung gegen die mCMV-Infektion führt.rnIm ersten Teil dieser Arbeit sollte ein möglicher inhibitorischer Effekt von m04 auf m152 untersucht werden, der bei der Rekombinanten Δm06W beobachtet wurde. Mit neu generierten Viren (Δm06L1+2) konnte dieser Effekt allerdings nicht bestätigt werden. Bei Δm06W fehlte jedoch eine höher N-glykosylierte Isoform des m152-Proteins. Um zu untersuchen, ob die N-Glykosylierung von m152 für seine Funktion notwendig ist, wurde ein rekombinantes Virus generiert, das in Folge einer Deletion aller 3 N-Glykosylierungssequenzen nur eine nicht-glykosylierte Isoform des m152-Proteins bilden kann. In Übereinstimmung mit der zwischenzeitlich publizierten Kristallstruktur das Komplexes von m152 und dem Liganden RAE-1 des aktivierenden NK-Zellrezeptors NKG2D konnte erstmals gezeigt werden, dass die Funktionen von m152 in der adaptiven und in der angeborenen Immunität auch von der nicht N-glykosylierten Isoform wahrgenommen werden können.rnIm zweiten Teil der Arbeit sollte mit Hilfe eines Sets an vRAP Deletionsmutanten der Einfluss von IFN γ auf die einzeln oder in Kombination exprimierten vRAPs untersucht werden. Es zeigte sich, dass Vorbehandlung der Zellen mit IFN-γ die Antigenprozessierung nach Infektion stark erhöht und die vRAPs dann nicht mehr in der Lage sind, die Präsentation aller Peptid-beladener MHC-Klasse-I-Komplexe zu verhindern. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass vorher nicht-schützende CD8 T-Zellen Schutz vermitteln können, wenn das Gewebe der Rezipienten konstitutiv mit IFN-γ versorgt wird. Die zusätzliche Gabe von IFN-γ stellt daher eine vielversprechende Möglichkeit dar, den adoptiven Transfer als Therapie in der klinischen Routine einzusetzen.

Relative contributions of Enterococcus faecalis OG1RF sortase-encoding genes, srtA and bps (srtC), to biofilm formation and a murine model of urinary tract infection.

Deletion mutants of the two sortase genes of Enterococcus faecalis OG1RF were constructed. srtC (renamed here bps for biofilm and pilus-associated sortase) was previously shown to be necessary for the production of Ebp pili and important for biofilm formation and endocarditis. Here, we report that a srtA deletion mutant showed a small (5%) yet significant (P = 0.037) reduction in biofilm relative to OG1RF, while a DeltasrtA Deltabps double mutant showed a much greater reduction (74% versus OG1RF and 44% versus the Deltabps mutant). In a murine urinary tract infection (UTI), the 50% infective doses of both the DeltasrtA Deltabps and Deltabps mutants were approximately 2 log10 greater than that of OG1RF or the DeltasrtA mutant. Similarly, approximately 2 log10 fewer bacteria were recovered from the kidneys after infection with the Deltabps mutant (P = 0.017) and the DeltasrtA Deltabps double mutant (P = 0.022) compared to wild-type strain OG1RF. In a competition UTI, the Deltabps mutant was slightly, but not significantly, less attenuated than the DeltasrtA Deltabps double mutant. Fluorescence-activated cell sorter analysis with Ebp-specific antibodies confirmed that a minority of OG1RF cells express Ebp pili on their surface in vitro and that Bps has a major role in Ebp pilus biogenesis but also indicated a function for SrtA in surface localization of the pilus subunit protein EbpA. In conclusion, deletion of bps had a major effect on virulence in murine UTIs, as well as biofilm; deletion of srtA from OG1RF had little effect on these phenotypes, but its deletion from a bps mutant had a pronounced effect on biofilm, suggesting that Bps and/or the proteins it anchors may compensate for the loss of some SrtA function(s).

Relative contributions of Enterococcus faecalis OG1RF sortase-encoding genes, srtA and bps (srtC), to biofilm formation and a murine model of urinary tract infection.

Deletion mutants of the two sortase genes of Enterococcus faecalis OG1RF were constructed. srtC (renamed here bps for biofilm and pilus-associated sortase) was previously shown to be necessary for the production of Ebp pili and important for biofilm formation and endocarditis. Here, we report that a srtA deletion mutant showed a small (5%) yet significant (P = 0.037) reduction in biofilm relative to OG1RF, while a DeltasrtA Deltabps double mutant showed a much greater reduction (74% versus OG1RF and 44% versus the Deltabps mutant). In a murine urinary tract infection (UTI), the 50% infective doses of both the DeltasrtA Deltabps and Deltabps mutants were approximately 2 log10 greater than that of OG1RF or the DeltasrtA mutant. Similarly, approximately 2 log10 fewer bacteria were recovered from the kidneys after infection with the Deltabps mutant (P = 0.017) and the DeltasrtA Deltabps double mutant (P = 0.022) compared to wild-type strain OG1RF. In a competition UTI, the Deltabps mutant was slightly, but not significantly, less attenuated than the DeltasrtA Deltabps double mutant. Fluorescence-activated cell sorter analysis with Ebp-specific antibodies confirmed that a minority of OG1RF cells express Ebp pili on their surface in vitro and that Bps has a major role in Ebp pilus biogenesis but also indicated a function for SrtA in surface localization of the pilus subunit protein EbpA. In conclusion, deletion of bps had a major effect on virulence in murine UTIs, as well as biofilm; deletion of srtA from OG1RF had little effect on these phenotypes, but its deletion from a bps mutant had a pronounced effect on biofilm, suggesting that Bps and/or the proteins it anchors may compensate for the loss of some SrtA function(s).

Enterococcus faecalis rnjB is required for pilin gene expression and biofilm formation.

Pili in Gram-positive bacteria play a major role in the colonization of host tissue and in the development of biofilms. They are promising candidates for vaccines or drug targets since they are highly immunogenic and share common structural and functional features among various Gram-positive pathogens. Numerous publications have helped build a detailed understanding of pilus surface assembly, yet regulation of pilin gene expression has not been well defined. Utilizing a monoclonal antibody developed against the Enterococcus faecalis major pilus protein EbpC, we identified mutants from a transposon (Tn) insertion library which lack surface-exposed Ebp pili. In addition to insertions in the ebp regulon, an insertion in ef1184 (dapA) significantly reduced levels of EbpC. Analysis of in-frame dapA deletion mutants and mutants with the downstream gene rnjB deleted further demonstrated that rnjB was responsible for the deficiency of EbpC. Sequence analysis revealed that rnjB encodes a putative RNase J2. Subsequent quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and Northern blotting demonstrated that the ebpABC mRNA transcript level was significantly decreased in the rnjB deletion mutant. In addition, using a reporter gene assay, we confirmed that rnjB affects the expression of the ebpABC operon. Functionally, the rnjB deletion mutant was attenuated in its ability to produce biofilm, similar to that of an ebpABC deletion mutant which lacks Ebp pili. Together, these results demonstrate the involvement of rnjB in E. faecalis pilin gene expression and provide insight into a novel mechanism of regulation of pilus production in Gram-positive pathogens.