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Aktuelles Paper of the Month

A Chlamydia pneumoniae adhesin induces phosphatidylserine exposure on host cells
Galle JN1, Fechtner T1, Eierhoff T2,3,4,5, Römer W3,4, Hegemann JH6.

2019 Oct 11;10(1):4644.
Vollständiger Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31604911#

Erstautor: Jan Galle

Original Abstract:
In mammalian cells, the internal and external leaflets of the plasma membrane (PM) possess different phospholipids. Phosphatidylserine (PS) is normally confined to the inner (cytoplasmic) membrane leaflet. Here we report that the adhesin CPn0473 of the human pathogenic bacterium Chlamydia pneumoniae (Cpn) binds to the PM of human cells and induces PS externalization but unexpectedly not apoptosis. PS externalization is increased in human cells exposed to infectious Cpn cells expressing increased CPn0473 and reduced in exposure to Cpn expressing decreased CPn0473. CPn0473 binds specifically to synthetic membranes carrying PS and stimulates pore formation. Asymmetric giant unilamellar vesicles (GUVs) in which PS is restricted to the inner leaflet reveal that CPn0473 induces PS externalization in the absence of other proteins. Thus, our identification of CPn0473 as a bacterial PS translocator capable of specific and apoptosis-independent PS externalization during infection extends the spectrum of mechanisms intracellular pathogens use to enter host cells.

Kommentar:
Die humane Plasmamembran (PM) setzt sich aus verschiedenen Phospholipiden (PL) und Proteinen zusammen. Das negativ-geladene PL Phosphatidylserin (PS) lokalisiert in gesunden humanen Zellen ausschließlich auf der zytoplasmatischen Seite der PM. Die PS-Asymmetrie wird durch PL-Translokatoren wie den Flippasen aufrechterhalten. Die Externalisierung von PS an der PM ist eines von mehreren Kennzeichen apoptotischer Zellen und dient der Erkennung durch Makrophagen.

Für das obligat intrazelluläre, humane Pathogen Chlamydia pneumoniae ist die Aufnahme des Bakteriums durch die Wirtszelle essentiell. In dieser Arbeit konnten wir zeigen, dass das chlamydiale Oberflächenprotein LIPP von außen an die Wirtszelle bindet und PS externalisiert, ohne dabei weitere apoptotische Prozesse in der Wirtszelle zu aktivieren. LIPP durchdringt die humane PM oder asymmetrische synthetische Membranen (GUVs) über eine Transmembrandomäne im C-Terminus und bindet PS über eine Region im N-Terminus. Die PS Externalisierung unterstützt die Aufnahme des Bakteriums durch die Wirtszelle und ermöglicht so eine erfolgreiche Infektion.

Dieser neue bakterielle Internalisierungsmechanismus über eine Wirtszell-Lipid Translokation könnte auch durch andere obligat intrazelluläre Pathogene genutzt werden. Eine Aufklärung des molekularen Mechanismus kann zur Entwicklung einer Therapie gegen eine chlamydiale Infektion wie auch gegen Infektionen anderer Pathogene dienen.

Kontaktadresse des Autors:
Dr. Jan Niklas Galle
Department Biologie
c/o Institut für Funktionelle Genomforschung der Mikroorganismen
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Universitätsstraße 1
Gebäude: 25.12.00 R35
Tel.: 0211-81-11332
Email: Jan.Galle@hhu.de

Autoreinformationen:
1 Lehrstuhl für Funktionelle Genomforschung der Mikroorganismen, Heinrich-Heine-University Düsseldorf, Universitätsstraße 1, 40225, Düsseldorf, Germany.
2 Lehrstuhl für Molekulare Evolution, Heinrich-Heine-University Düsseldorf, Universitätsstraße 1, 40225, Düsseldorf, Germany.
3 Faculty of Biology, Albert-Ludwigs-University Freiburg, Schänzlestraße 1, 79104, Freiburg, Germany.
4 Signalling Research Centres BIOSS and CIBSS, Albert-Ludwigs-University Freiburg, Schänzlestraße 18, 79104, Freiburg, Germany.
5 Department of Vascular and Endovascular Surgery, University Hospital Münster, Albert Schweitzer Campus 1, 48149, Münster, Germany.
6 Lehrstuhl für Funktionelle Genomforschung der Mikroorganismen, Heinrich-Heine-University Düsseldorf, Universitätsstraße 1, 40225, Düsseldorf, Germany. johannes.hegemann@hhu.de.

 

Oktober 2019: Oxidative stress drives the selection of quorum sensing mutants in the Staphylococcus aureus population
Shilpa Elizabeth George, Jennifer Hrubesch, Inga Breuing, Naisa Vetter, Natalya Korn, Katja Hennemann, Lisa Bleul, Matthias Willmann, Patrick Ebner, Friedrich Götz, and Christiane Wolz
PNAS, 2019, 116, 19145–19154
Link zur Veröffentlichung: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31488708

September 2019: Concomitant Infection of S. mansoni and H. pylori Promotes Promiscuity of Antigen-Experienced Cells and Primes the Liver for a Lower Fibrotic Response
Bhattacharjee S, Mejías-Luque R, Loffredo-Verde E, Toska A, Flossdorf M, Gerhard M, Prazeres da Costa C.
Cell Rep. 2019 Jul 2;28(1):231-244.e5.
Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31269443

August 2019: MpsAB is important for Staphylococcus aureus virulence and growth under atmospheric CO2 levels
Sook-Ha Fan, Patrick Ebner, Sebastian Reichert, Tobias Hertlein, Susanne Zabel, Aditya Kumar Lankapalli, Kay Nieselt, Knut Ohlsen, Friedrich Götz
Nature Communication  2019 Aug 9;10(1):3627. doi: 10.1038/s41467-019-11547-5.
Link zum vollständigen Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31399577

Juli 2019: Gut Dysbiosis With Bacilli Dominance and Accumulation of Fermentation Products Precedes Late-onset Sepsis in Preterm Infants
Graspeuntner S, Waschina S, Künzel S, Twisselmann N, Rausch TK, Cloppenborg-Schmidt K, Zimmermann J, Viemann D, Herting E, Göpel W, Baines JF, Kaleta C, Rupp J, Härtel C, Pagel.
Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30329017
Clinical Infectious Diseases, Volume 69, Issue 2, 15 July 2019, Pages 268–277

Juni 2019: Mucispirillum schaedleri Antagonizes Salmonella Virulence to Protect Mice against Colitis
Herp S#, Brugiroux S#, Garzetti D, Ring D, Jochum LM, Beutler M, Eberl C, Hussain S, Walter S, Gerlach RG, Ruscheweyh HJ, Huson D, Sellin ME, Slack E, Hanson B, Loy A, Baines JF, Rausch P, Basic M, Bleich A, Berry D, Stecher B.   #geteilte Autorenschaft.
Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31006637
Cell Host & Microbe, 2019, Volume (25), Issue 5: 681-694.e8

Mai 2019: A non‐death function of the mitochondrial apoptosis apparatus in immunity
Brokatzky D, Dörflinger B, Haimovici A, Weber A, Kirschnek S, Vier J, Metz A, Henschel J, Steinfeldt T, Gentle IE, Häcker G. Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=30979778
The EMBO Journal; Volume 38, Issue 10

April 2019: Limitation of TCA Cycle Intermediates Represents an Oxygen-Independent Nutritional Antibacterial Effector Mechanism of Macrophages
Hayek I, Fischer F, Schulze-Luehrmann J, Dettmer K, Sobotta K, Schatz V, Kohl L, Boden K, Lang R, Oefner PJ, Wirtz S, Jantsch J, Lührmann A.
Cell Reports, 2019, 26, 3502-3510. Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30917307

März 2019: Chronic Chlamydia infection in human organoids increases stemness and promotes age-dependent CpG methylation
Kessler M, Hoffmann K, Fritsche K, Brinkmann V, Mollenkopf HJ, Thieck O, Teixeira da Costa AR, Braicu EI, Sehouli J, Mangler M, Berger H, Meyer TF.
Nature Communications, 2019, 10(1):1194; Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?te

Februar 2019: Evolution of fluconazole-resistant Candida albicans strains by drug-induced mating competence and parasexual recombination
Christina Popp, Bernardo Ramírez-Zavala, Sonja Schwanfelder, Ines Krüger, Joachim Morschhäuser
mBio, 2019, 10:e02740-18;  Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=30723130

Januar 2019: Potential Role for Urine Polymerase Chain Reaction in the Diagnosis of Whipple’s Disease
Moter A*#1,2, Janneck M#3, Wolters M#4, Iking-Konert C3, Wiessner A1,2, Loddenkemper C5, Hartleben B6, Lütgehetmann M4, Schmidt J1,2, Langbehn U6, Janssen S7, Geelhaar-Karsch A7, Schneider T7, Moos V#7, Rohde H#4, Kikhney J#1,2, Wiech T#6.
#geteilte Autorenschaft, *Corrsponding author
Clinical Infectious Diseases, 2018, Oct 22
Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=30351371

Dezember 2018: The importance of adjusting for enterococcus species when assessing the burden of vancomycin resistance: a cohort study including over 1000 cases of enterococcal bloodstream infections.
Kramer TS, Remschmidt C, Werner S, Behnke M, Schwab F, Werner G, Gastmeier P, Leistner R
Antimicrobial Resistance & Infection Control 2018; 7:133
Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=30459945

November 2018: The fungal peptide toxin Candidalysin activates the NLRP3 inflammasome and causes cytolysis in mononuclear phagocytes
Kasper L#, König A#, Koenig PA#, Gresnigt MS, Westman J, Drummond RA, Lionakis MS, Groß O, Ruland J, Naglik JR, Hube B*
#geteilte Erstautorenschaft, *Corrsponding author
Nature Communication 2018 9(1), 4260
Link zum vollständigen Artikel: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=PMC6189146

Oktober 2018: The olfactory epithelium as a port of entry in neonatal neurolisteriosis
Dennis Pägelow, Chintan Chhatbar, Andreas Beineke, Xiaokun Liu, Andreas Nerlich, Kira van Vorst, Manfred Rohde, Ulrich Kalinke, Reinhold Förster, Stephan Halle, Peter Valentin-Weigand, Mathias W. Hornef & Marcus Fulde
Nature Communications, 2018, Oct 15;9(1):4269. doi: 10.1038/s41467-018-06668-2.
Link zum vollständigen Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30323282

September 2018: Azole-induced cell wall carbohydrate patches kill Aspergillus fumigatus, Bernadette Geißel, Veronika Loiko, Isabel Klugherz, Zhaojun Zhu, Nikola Wagener, Oliver Kurzai, Cees A. M., J. J. van den Hondel & Johannes Wagener
Nature Communications, 2018, volume 9, Article number: 3098 (2018)
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6078979/

August 2018: Neonatal selection by Toll-like receptor 5 influences long-term gut microbiota composition, Marcus Fulde, Felix Sommer, Benoit Chassaing, Kira van Vorst, Aline Dupont, Michael Hensel, Marijana Basic, Robert Klopfleisch, Philip Rosenstiel, André Bleich, Fredrik Bäckhed, Andrew T. Gewirtz & Mathias W. Hornef
Nature. 2018 Aug 8. doi: 10.1038/s41586-018-0395-5.
Vollständiger Artikel: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0395-5

Juli 2018: Candida albicans-induced epithelial damage mediates translocation through intestinal barriers, Stefanie Allert & Toni M. Förster…….. and Bernhard Hube
MBio. 2018 Jun 5;9(3). pii: e00915-18. doi: 10.1128/mBio.00915-18.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=29871918externer Link

Juni 2018: Chlamydia trachomatis paralyzes neutrophils to evade the host innate immune response, Karthika Rajeeve …….and Thomas Rudel
Nat Microbiol. 2018 Jul;3(7):824-835. doi: 10.1038/s41564-018-0182-y. Epub 2018 Jun 25.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=29946164externer Link

Mai 2018: Combined Human Genome-wide RNAi and Metabolite Analyses Identify IMPDH as a Host-Directed Target against Chlamydia Infection, Marion Rother,…..and  Thomas Meyer
Cell Host Microbe. 2018 May 9;23(5):661-671.e8. doi: 10.1016/j.chom.2018.04.002. Epub 2018 Apr 26. Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=29706504externer Link

April 2018: Minimal SPI1-T3SS effector requirement for Salmonella enterocyte invasion and intracellular proliferation in vivo, Zhang K, …….and  Hornef M*.
PloS Pathogens, 2018, 14(3), e1006925
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29522566

März 2018: CRISPR RNA-Dependent Binding and Cleavage of Endogenous RNAs by the Campylobacter jejuni Cas9, Dugar G, ….and Sharma CM
Molecular Cell, 2018, 69(5):893-905
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29499139externer Link

Februar 2018: Plasmid-Encoded Transferable mecB-Mediated Methicillin Resistance in Staphylococcus aureus, Becker K, …and Peters G
Emerg Infect Dis 2018 Feb;24(2):242-248. doi: 10.3201/eid2402.171074.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29350135externer Link

Januar 2018: Lipid moieties on lipoproteins of commensal and non-commensal staphylococci induce differential immune responses, Minh-Thu Nguyen…and Friedrich Götz
t Commun. 2017 Dec 21;8(1):2246. doi: 10.1038/s41467-017-02234-4.
Vollständiger Artikel: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29269769externer Link