Type IVB pili are required for invasion but not for adhesion of Salmonella enterica serovar Typhi into BHK epithelial cells in a cystic fibrosis transmembrane conductance regulator-independent manner

The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) has been proposed as an epithelial cell receptor for the entry of Salmonella Typhi but not Salmonella Typhimurium. The bacterial ligand recognized by CM is thought to reside either in the S. Typhi lipopolysaccharide core region or in the type IV pili. Here, we assessed the ability of virulent strains of S. Typhi and S. Typhimurium to adhere to and invade BHK epithelial cells expressing either the wild-type CFTR protein or the Delta F508 CFTR mutant. Both S. Typhi and S. Typhimurium invaded the epithelial cells in a CFTR-independent fashion. Furthermore and also in a CFTR-independent manner, a S. Typhi pilS mutant adhered normally to BHK cells but displayed a 50% reduction in invasion as compared to wild-type bacteria. Immunofluorescence microscopy revealed that bacteria and CFTR do not colocalize at the epithelial cell surface. Together, our results strongly argue against the established dogma that CFTR is a receptor for entry of Salmonella to epithelial cells. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The outer core lipopolysaccharide of Salmonella enterica serovar Typhi is required for bacterial entry into epithelial cells

Salmonella enterica serovar Typhi causes typhoid fever in humans. Central to the pathogenicity of serovar Typhi is its capacity to invade intestinal epithelial cells. The role of lipopolysaccharide (LPS) in the invasion process of serovar Typhi is unclear. In this work, we constructed a series of mutants with defined deletions in genes for the synthesis and polymerization of the O antigen (wbaP, wzy, and wzz) and the assembly of the outer core (waaK, waaJ, waaI, waaB, and waaG). The abilities of each mutant to associate with and enter HEp-2 cells and the importance of the O antigen in serum resistance of serovar Typhi were investigated. We demonstrate here that the presence and proper chain length distribution of the O-antigen polysaccharide are essential for serum resistance but not for invasion of epithelial cells. In contrast, the outer core oligosaccharide structure is required for serovar Typhi internalization in HEp-2 cells. We also show that the outer core terminal glucose residue (Glc II) is necessary for efficient entry of serovar Typhi into epithelial cells. The Glc I residue, when it becomes terminal due to a polar insertion in the waaB gene affecting the assembly of the remaining outer core residues, can partially substitute for Glc II to mediate bacterial entry into epithelial cells. Therefore, we conclude that a terminal glucose in the LPS core is a critical residue for bacterial recognition and internalization by epithelial cells.

RpoS and RpoN are involved in the growth-dependent regulation of rfaH transcription and O antigen expression in Salmonella enterica serovar Typhi

We reported earlier that the production of O antigen lipopolysaccharide (LPS) by Salmonella enterica serovar Typhi (Salmonella typhi) increases at the onset of stationary phase and correlates with a growth-regulated expression of the rfaH gene under the control of the alternative sigma factor RpoN (Microbiology 148 (2002) 3789). In this study, we demonstrate that RpoS also modulates rfaH promoter activity as revealed by the absence of growth-dependent regulation of an rfaH-lacZ transcriptional fusion and O antigen production in a S. typhi rpoS mutant. Introduction of a constitutively expressed rpoN gene into the rpoS mutant restored increased production of O antigen during stationary phase, suggesting that constitutive production of RpoN could overcome the RpoS defect. Similar results were observed when an rpoS rpoN double mutant was transformed with the intact rpoN gene. Thus, we conclude that both RpoS and RpoN control the rfaH promoter activity and concomitantly, the production of O-specific LPS in S. typhi.

O-antigen expression in Salmonella enterica serovar Typhi is regulated by nitrogen availability through RpoN-mediated transcriptional control of the rfaH gene

The authors previously reported increased expression of the Salmonella enterica serovar Typhi (S. typhi) rfaH gene when the bacterial cells reach stationary phase. In this study, using a lacZ fusion to the rfaH promoter region, they demonstrate that growth-dependent regulation of rfaH expression occurs at the level of transcription initiation. It was also observed that production of the lipopolysaccharide (LPS) O-antigen by S. typhi Ty2 correlated with the differential expression of rfaH during bacterial growth. This was probably due to the increased cellular levels of RfaH, since expression of the distal gene in the O-antigen gene cluster of S. typhi Ty2, wbaP, was also increased during stationary growth, as demonstrated by RT-PCR analysis. Examination of the sequences upstream of the rfaH coding region revealed homologies to potential binding sites for the RcsB/RcsA dimer of the RcsC/YopJ/RcsB phosphorelay regulatory system and for the RpoN alternative sigma factor. The expression of the rfaH gene in rpoN and rcsB mutants of S. typhi Ty2 was measured. The results indicate that inactivation of rpoN, but not of rcsB, suppresses the growth-phase-dependent induction of rfaH expression. Furthermore, production of beta-galactosidase mediated by the rfaH-lacZ fusion increased approximately fourfold when bacteria were grown in a nitrogen-limited medium. Nitrogen limitation was also shown to increase the expression of the O-antigen by the wild-type S. typhi Ty2, as demonstrated by a similar electrophoretic profile to that observed during the stationary phase of growth in rich media. It is therefore concluded that the relationship between LPS production and nitrogen limitation parallels the pattern of rfaH regulation under the control of RpoN and is consistent with the idea that RpoN modulates LPS formation via its effect on rfaH gene expression during bacterial growth.

Caractérisation du produit du gène sty4221, unique à Salmonella enterica sérovar Typhi

Salmonella enterica sérovar Typhi (Typhi) est une bactérie pathogène spécifique à l’homme. Typhi est l’agent étiologique de la fièvre typhoïde chez l’humain, causant plus de 16 millions de nouveaux cas par année et plus de 600 000 morts. Il a été démontré que pour causer une infection systémique, Salmonella doit nécessairement survivre dans les macrophages de l'hôte. Paradoxalement, S. enterica sérovar Typhimurium, très apparenté à Typhi (près de 90 % d’homologie), n’a pas la capacité de se disséminer dans l’organisme humain et peut infecter plusieurs espèces animales. Nous avons antérieurement identifié 36 gènes uniques à Typhi (absents chez Typhimurium) situés sur 15 régions différentes et exprimés sélectivement lors de l’infection de macrophages humains. Ainsi, l’une de ces régions a suscité notre attention, soit la région sty4217-4222 et plus particulièrement le produit du gène sty4221, une aminotransférase hypothétique. Ce dernier gène est d’intérêt dû à l’homologie qu’il détient avec une hémolysine connue (Hly) produite par Treponema denticola, possédant elle-même une activité d’aminotransférase. Chez T. denticola, Hly dégrade la cystéine et produit du H2S qui est toxique pour l’hôte. Notre hypothèse est que la spécificité d’hôte et la capacité de produire une infection systémique de Typhi sont dues à l’expression de gènes qui ne se retrouvent pas chez d’autres salmonelles. Le but de cette étude était donc de caractériser le gène sty4221 quant à son activité hémolytique, cytotoxique et tenter de déterminer son rôle dans la virulence de cette bactérie. Le gène sty4221 a été cloné sous le contrôle d’un promoteur inductible à l’arabinose et exprimé par E. coli. L’activité hémolytique du clone a été déterminée par simple observation sur gélose sang. Ce clone a également permis d’observer l’effet cytotoxique du surnageant de culture sur différentes lignées cellulaires, par quantification de la relâche de LDH. Le gène sty4221 a été muté chez la souche sauvage de Typhi, ISP1820, l’implication pathogénique du gène a ainsi pu être étudiée. Des tests de phagocytose, d’invasion et de survie dans des macrophages humains ont été effectués, ainsi que des tests d’adhésion et d’invasion sur des cellules HeLa. Par ailleurs, une première tentative de purification de la protéine a été entreprise. En somme, nous savons maintenant que STY4221 a des propriétés hémolytiques, augmentées par la présence de cystéine. De plus, STY4221 a un effet cytotoxique sur les macrophages THP-I, mais aucun effet sur les HeLa. Or, sty4221 ne semble pas impliqué dans les étapes d’adhésion, d’invasion, de phagocytose ou de survie. La caractérisation de sty4221 permettra sans doute d’approfondir nos connaissances sur les toxines trouvées uniquement chez Typhi.

Étude fonctionnelle de l’opéron fimbriaire stg de Salmonella enterica sérovar Typhi

La bactérie Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) provoque la fièvre typhoïde chez les humains et constitue un problème de santé publique important. La majorité de nos connaissances sur la pathogenèse de cette bactérie provient du modèle de fièvre entérique chez la souris causée par le sérovar Typhimurium. Peu d’études se sont penchées sur les facteurs de virulence uniques au sérovar Typhi, ni sur la possibilité que les pseudogènes retrouvés dans son génome puissent être fonctionnels. Le fimbria stg, unique au sérovar Typhi, renferme un codon d’arrêt TAA prématuré dans le gène stgC qui code pour le placier responsable de l’assemblage des sous-unités fimbriaires à la surface de la bactérie. Ainsi, le fimbria stg a été classifié dans la liste des pseudogènes non-fonctionnels. Les objectifs de cette étude étaient d’évaluer l’implication du fimbria stg lors de l’interaction avec les cellules humaines, puis de vérifier l’importance du pseudogène stgC lors de la biogenèse fimbriaire. Dans une première partie, la transcription de stg a été évaluée à l’aide d’une fusion lacZ. Malgré des niveaux d’expression observés généralement faibles en milieu riche, la croissance en milieu minimal a favorisé la transcription de l’opéron. La délétion complète de l’opéron fimbriaire stgABCD du génome de S. Typhi a été réalisée par échange allélique, puis a été complémentée sur un plasmide. Il a été démontré que la présence de stg chez S. Typhi, S. Typhimurium et E. coli contribue à une adhérence accrue sur les cellules épithéliales humaines. De plus, ce fimbria semble agir comme une structure anti-phagocytaire lors de l’interaction avec des macrophages humains. Ainsi, l’opéron stg semble fonctionnel, malgré son codon d’arrêt prématuré, puisque des phénotypes ont été observés. La seconde partie de cette étude consistait à vérifier le rôle joué par le pseudogène stgC dans la biogenèse du fimbria. Différentes variantes de l’opéron ont été générées, clonées dans un vecteur inductible à l’arabinose, puis transformées dans la souche afimbriaire d’E. coli ORN172. La translocation de la sous-unité fimbriaire StgD à la surface de la bactérie a été évaluée chez ces différents mutants par immunobuvardage de type Western. Cette expérience a permis de démontrer que le pseudogène stgC est essentiel pour l’exportation de la sous-unité StgD à la surface. L’ajout d’une étiquette de 6-histidines en C-terminal de StgC a permis de confirmer la traduction complète du gène, malgré le codon d’arrêt TAA prématuré. Le séquençage peptidique a révélé l’insertion d’une tyrosine à ce codon. Une fusion traductionnelle avec la protéine verte fluorescente a révélé qu’environ 0.8% de l’ARNm peut être traduit et permet la production complète du placier. Ce projet a permis la caractérisation d’un facteur de virulence unique à S. Typhi et constitue une étape de plus vers la compréhension de ses mécanismes de pathogenèse. Il s’agit de la première démonstration chez les bactéries de la fonctionnalité d’un gène interrompu prématurément par un codon d’arrêt TAA.

Implication des gènes de Salmonella enterica sérovar Typhi dans les différentes étapes d'infection

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Caractérisation et délétion de tous les systèmes d'adhésion connus de Salmonella enterica sérovar Typhi

Les fimbriae sont des structures protéiques extracellulaires retrouvées chez une vaste diversité de bactéries. Ces structures ont fait l’objet de nombreuses études et sont maintenant reconnus pour leur implication dans l’adhésion et l’invasion aux cellules eucaryotes, mais aussi dans la production de biofilms. Ils sont groupés selon leur voie de sécrétion. Certains utilisent une machinerie spécifique et individuelle, c’est le cas des pili de type IV, tandis que d’autres utilisent la voie de sécrétion générale suivit d’une voie spécifique telle que la voie du chaperon-placier (« Chaperon Usher Pathway ») (fimbriae CUP) ou la voie de nucléation précipitation (« nucleation precipitation pathway ») (Curli). Malgré toutes les connaissances actuelles concernant les fimbriae, très peu d’informations sont disponibles quant aux fimbriae de Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi). Ce pathogène unique à l’homme est l’agent étiologique de la fièvre typhoïde. Puisque les fimbriae sont reconnus pour être impliqués dans l’adaptation à l’hôte, nous avons décidé d’étudier davantage l’arsenal fimbriaire de S. Typhi, dans l’espoir d’identifier des facteurs de virulence uniques à S. Typhi et impliqués dans la ségrégation de l’hôte. La souche S. Typhi ISP1820 possède 14 opérons codant pour des systèmes d’adhésion, mais plusieurs contiennent des pseudogènes et leur expression n’a jamais été observée in vitro. Afin d’étudier les systèmes d’adhésion de S. Typhi, nous avons supprimé chaque opéron du génome individuellement et cumulativement à l’aide une technique de mutagénèse par échange allélique. Ainsi, nous avons testé chaque mutant individuel et la souche mutante pour tous les systèmes d’adhésion dans plusieurs essais tels que des infections de cellules épithéliales et de macrophages, de mobilité et de formation de biofilm. Nous avons aussi évalué l’expression des fimbriae lors de différentes conditions de croissance en laboratoire par RT-PCR. Tous les tests réalisés nous ont permis de découvrir que plusieurs opérons fimbriaires de S. Typhi sont opérationnels et utilisés pour différentes fonctions par la bactérie.

Caractérisation du système d’acquisition de fer codé par le locus iro chez Salmonella enterica sérovar Typhi

Le fer est un élément essentiel pour les bactéries. Puisqu’elles ne peuvent le synthétiser elles-mêmes, elles utilisent un ou plusieurs systèmes d’acquisition de fer afin de se le procurer dans l’environnement, ou chez l’hôte pour leurs propres métabolismes. Différentes stratégies coexistent chez les bactéries pathogènes dues à la faible concentration de cet élément, autant chez l’hôte que dans l’environnement. Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) est une entérobactérie Gram négative causant une maladie systémique, soit la fièvre typhoïde, qui est spécifique à l’homme. Les mécanismes de pathogènese de ce sérovar sont peu connus jusqu’à ce jour, puisque son tropisme pour l’humain empêche l’utilisation d’un modèle animal adéquat. L’objectif de cette recherche est de caractériser le système d’acquisition de fer chez S. Typhi encodé par le locus iro. Les gènes du locus, iroBCDEN ont fait l’objet de plusieurs recherches chez différents pathogènes, notamment E. coli et Salmonella Typhimurium. Bien qu’un rôle dans la virulence ait été établi pour ce locus chez ces bactéries, très peu d’informations sont disponibles quant au rôle chez S. Typhi, qui emprunte plutôt la voie systémique d’infection. Nous avons évalué le rôle de la synthèse, de l’exportation et de l’importation du sidérophore salmochéline, codé par les gènes iroBCDEN. En inactivant le locus puis par la suite les gènes de façon indépendante par échange allélique, il a été possible d’observer leurs implications in vitro lors d’infections de cellules humaines. Le rôle dans l’adhésion et l’invasion des cellules épithéliales ainsi que le rôle dans la phagocytose et la survie dans les macrophages ont donc été déterminés. De plus, le mécanisme de sécrétion par lequel la salmochéline peut traverser la membrane externe est inconnu à ce jour. La pompe à efflux TolC est responsable de la sécrétion de plusieurs molécules, y compris l’entérobactine, un sidérophore analogue à la salmochéline. Par mutagénèse, nous avons effectué un mutant de délétion tolC afin de vérifier son implication dans l’interaction avec les cellules épithéliales et les macrophages. Afin de caractériser in vitro les mutants, nous avons effectué des courbes de croissance dans différents milieux. La sensibilité au peroxyde d’hydrogène a été vérifiée par la suite, puis dû aux résultats d’infections, la mobilité de la souche ΔtolC a été évaluée. Ces différents tests nous ont permis de mieux comprendre l’implication du locus iro, de ses composantes et de la pompe à efflux TolC lors de l’interaction avec les cellules cibles d’une infection systémique causée par Salmonella Typhi.

Identification et caractérisation de gènes chez Salmonella enterica sérovar Typhi impliqués dans l’interaction avec les macrophages humains.

Le genre bactérien Salmonella regroupe plus de 2500 sérovars, mais peu sont responsables de pathologies humaines. Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) est reconnu pour son importance médicale à travers le globe. S. Typhi cause la fièvre typhoïde chez l’Homme, une maladie infectieuse létale caractérisée par la dissémination systémique de la bactérie vers des organes du système réticulo-endothélial. La fièvre typhoïde représente un fardeau pour la santé mondiale, notamment auprès des pays en développement où les conditions sanitaires sont désuètes. La situation se complique davantage par l’apparition de souches résistantes aux antibiotiques. De plus, les deux vaccins licenciés sont d’efficacité modérée, présentent certaines contraintes techniques et ne sont pas appropriés pour les jeunes enfants et nourrissons. La phase systémique de l’infection par Salmonella repose sur sa survie dans les macrophages du système immunitaire. Dans ce compartiment intracellulaire, la bactérie module les défenses antimicrobiennes grâce à de multiples facteurs de virulence encodés dans son génome. Les mécanismes moléculaires sollicités sont complexes et finement régulés. Malgré les progrès scientifiques réalisés précédemment, plusieurs incompréhensions persistent au sujet de l’adaptation de ce pathogène dans les macrophages de l’hôte. Pour mieux concevoir les déterminants génétiques de S. Typhi impliqués dans l’interaction avec ces cellules, une stratégie de sélection négative a été appliquée afin de vérifier systématiquement l’effet direct des gènes pendant l’infection. En premier temps, une librairie de mutants par transposon chez S. Typhi a été créée pour l’infection de macrophages humains en culture. Après 24 heures d’infection, la présence des mutants fut évaluée simultanément par analyse sur des biopuces de Salmonella. Au total, 130 gènes ont été sélectionnés pour leur contribution potentielle auprès des macrophages infectés. Ces gènes comptaient des composantes d’enveloppe bactérienne, des éléments fimbriaires, des portions du flagelle, des régulateurs, des facteurs de pathogenèse et plusieurs protéines sans fonction connue. En deuxième temps, cette collection de gènes a dirigé la création de 28 mutants de délétion définie chez S. Typhi. Les capacités d’entrée et de réplication intracellulaire de ces mutants au sein des macrophages humains ont été caractérisées. D’abord, les macrophages ont été co-infectés avec les mutants en présence de la souche sauvage, pour vérifier la compétitivité de chacun d’eux envers cette dernière. Ensuite, les mutants ont été inoculés individuellement chez les macrophages et leur infectivité fut mesurée comparativement à celle de la souche sauvage. Sommairement, 26 mutants ont présenté des défauts lorsqu’en compétition, tandis que 14 mutants se sont montrés défectueux lorsque testés seuls. Par ailleurs, 12 mutants ont exposé une déficience lors de l’infection mixte et individuelle, incluant les mutants acrA, exbDB, flhCD, fliC, gppA, mlc, pgtE, typA, waaQGP, STY1867-68, STY2346 et SPI-4. Notamment, 35 nouveaux phénotypes défectueux d’entrée ou de survie intracellulaire chez Salmonella ont été révélés par cette étude. Les données générées ici offrent plusieurs nouvelles pistes pour élucider comment S. Typhi manipule sa niche intracellulaire, menant à l’infection systémique. Les gènes décrits représentent des cibles potentielles pour atténuer la bactérie chez l’humain et pourraient contribuer au développement de meilleures souches vaccinales pour immuniser contre la fièvre typhoïde.

Caractérisation et surexpression des fimbriae de type chaperon-placier de Salmonella enterica sérovar Typhi

Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) est l’agent responsable de la fièvre typhoïde et cause environ 200 000 morts et 27 millions de cas annuellement. C’est un pathogène entérique dont le réservoir est restreint à l’Homme. Les raisons de cette restriction d’hôte sont méconnues et pourraient dépendre de l’expression de facteurs d’adhésion à des étapes importantes au cours de la pathogenèse. L’annotation bioinformatique du génome de S. Typhi identifie 12 fimbriae de type chaperon-placier (FCP), un curli ainsi qu’un pilus de type IV. L’objectif de ce projet de recherche est d’étudier ces systèmes d’adhésion peu caractérisés. D’abord, le niveau d’expression de ces gènes a été évalué dans différentes conditions de culture in vitro en utilisant une approche de gènes rapporteurs. L’expression des 14 systèmes d’adhésion a été détectée. Nos résultats indiquent qu’une carence en fer favorise l’expression des opérons bcf et csg. Indépendamment du fer, l’expression de bcf, csg, pil, sef, sta, stc, stg et sth est influencée par la richesse nutritive du milieu. L’incubation en milieu LB liquide favorise l’expression de la plupart des systèmes d’adhésion par rapport à un milieu LB liquide sans agitation ou un milieu LB solide. En somme, l’expression des systèmes d’adhésion de S. Typhi a été observée et est influencée par des conditions environnementales. Dans un second volet, nous avons tent de surexprimer les différents systèmes d’adhésion chez une souche d’E. coli ou de S. Typhi afimbriaire. Avec cette approche, nous avons été en mesure de démontrer que l’opéron tcf encode pour un fimbria fonctionnel que l’on a pu observer en microscopie électronique. L’expression de tcf chez une souche afimbriaire d’E. coli et S. Typhi a également diminué leur capacité d’adhésion à des cellules épithéliales intestinales humaines lors d’essais in vitro. Nos observations démontrent que l’expression des systèmes d’adhésion retrouvés chez S. Typhi est influencée par les conditions enviroi9onnementales. Au moins un de ces systèmes est fonctionnel. Ceci suggère une contribution des systèmes d’adhésion retrouvés chez S. Typhi lors de l’interaction de ce pathogène avec l’humain.

sopB of Salmonella enterica serovar Typhimurium is a potential DNA vaccine candidate in conjugation with live attenuated bacteria

The immune response against Salmonella is multi-faceted involving both the innate and the adaptive immune system. The characterization of specific Salmonella antigens inducing immune response could critically contribute to the development of epitope based vaccines for Salmonella. We have tried to identify a protective T cell epitope(s) of Salmonella, as cell mediated immunity conferred by CD8+ T cells is the most crucial subset conferring protective immunity against Salmonella. It being a proven fact that secreted proteins are better in inducing cell mediated immunity than cell surface and cytosolic antigens, we have analyzed all the genbank annotated Salmonella pathogenicity island 1 and 2 secreted proteins of Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. typhimurium) and S. enterica serovar Typhi (S. typhi). They were subjected to BIMAS and SYFPEITHI analysis to map MHC-I and MHC-II binding epitopes. The huge profile of possible T cell epitopes obtained from the two classes of secreted proteins were tabulated and using a scoring system that considers the binding affinity and promiscuity of binding to more than one allele, SopB and SifB were chosen for experimental confirmation in murine immunization model. The entire SopB and SifB genes were cloned into DNA vaccine vectors and were administered along with live attenuated Salmonella and it was found that SopB vaccination reduced the bacterial burden of organs by about 5-fold on day 4 and day 8 after challenge with virulent Salmonella and proved to be a more efficient vaccination strategy than live attenuated bacteria alone.

A defective mutant of Salmonella enterica Serovar Gallinarum in cobalamin biosynthesis is avirulent in chickens

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Expression and crystallization of SeDsbA, SeDsbL and SeSrgA from Salmonella enterica serovar Typhimurium

Pathogens require protein-folding enzymes to produce functional virulence determinants. These foldases include the Dsb family of proteins, which catalyze oxidative folding in bacteria. Bacterial disulfide catalytic processes have been well characterized in Escherichia coli K-12 and these mechanisms have been extrapolated to other organisms. However, recent research indicates that the K-12 complement of Dsb proteins is not common to all bacteria. Importantly, many pathogenic bacteria have an extended arsenal of Dsb catalysts that is linked to their virulence. To help to elucidate the process of oxidative folding in pathogens containing a wide repertoire of Dsb proteins, Salmonella enterica serovar Typhimurium has been focused on. This Gram-negative bacterium contains three DsbA proteins: SeDsbA, SeDsbL and SeSrgA. Here, the expression, purification, crystallization and preliminary diffraction analysis of these three proteins are reported. SeDsbA, SeDsbL and SeSrgA crystals diffracted to resolution limits of 1.55, 1.57 and 2.6 Å and belonged to space groups P21, P21212 and C2, respectively.

Structural and functional characterization of three DsbA Paralogues from Salmonella enterica Serovar Typhimurium

In prototypic Escherichia coli K-12 the introduction of disulfide bonds into folding proteins is mediated by the Dsb family of enzymes, primarily through the actions of the highly oxidizing protein EcDsbA. Homologues of the Dsb catalysts are found in most bacteria. Interestingly, pathogens have developed distinct Dsb machineries that play a pivotal role in the biogenesis of virulence factors, hence contributing to their pathogenicity. Salmonella enterica serovar (sv.) Typhimurium encodes an extended number of sulfhydryl oxidases, namely SeDsbA, SeDsbL, and SeSrgA. Here we report a comprehensive analysis of the sv. Typhimurium thiol oxidative system through the structural and functional characterization of the three Salmonella DsbA paralogues. The three proteins share low sequence identity, which results in several unique three-dimensional characteristics, principally in areas involved in substrate binding and disulfide catalysis. Furthermore, the Salmonella DsbA-like proteins also have different redox properties. Whereas functional characterization revealed some degree of redundancy, the properties of SeDsbA, SeDsbL, and SeSrgA and their expression pattern in sv. Typhimurium indicate a diverse role for these enzymes in virulence.