Peptidoglycan degradation machinery in Clostridium difficile forespore engulfment.
Peptidoglycan degradation machinery in Clostridium difficile forespore engulfment.
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DOI：
10.1111/mmi.14091
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发表时间：
2018-11
影响因子：
3.6
通讯作者：
Salgado PS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dembek M;Kelly A;Barwinska-Sendra A;Tarrant E;Stanley WA;Vollmer D;Biboy J;Gray J;Vollmer W;Salgado PS
艰难梭菌仍然是全世界医院抗生素相关性腹泻的主要原因，与显着的发病率和死亡率相关。作为一种严格的厌氧菌，它产生休眠细胞形式——孢子——使其能够在有氧环境中生存。重要的是，孢子是艰难梭菌感染的传播媒介。孢子形成的一个关键方面是母细胞吞噬未来的孢子，并且有人提出其中涉及几种蛋白质。在这里，我们研究了艰难梭菌中 SpoIID、SpoIIM 和 SpoIIP (DMP) 机制的作用及其与 SpoIIQ:SpoIIIAH (Q:AH) 复合物的相互作用。令人惊讶的是，我们发现，SpoIIM（所提出的机械锚）并不是有效吞噬和孢子形成所必需的。我们证明了 DP 由于其连续的体外和体内肽聚糖降解活性而需要吞噬。最后，DMP 内部以及 DMP 和 Q:AH 之间的新相互作用表明，两个系统形成一个单一的吞噬机制，在整个吞噬过程中将母细胞和前孢子膜保持在一起。这项工作为吞噬过程以及不同的孢子形成者如何以不同的方式使用相同的成分来驱动孢子形成提供了新的线索。
Clostridium difficile remains the leading cause of antibiotic‐associated diarrhoea in hospitals worldwide, linked to significant morbidity and mortality. As a strict anaerobe, it produces dormant cell forms – spores – which allow it to survive in the aerobic environment. Importantly, spores are the transmission agent of C. difficile infections. A key aspect of sporulation is the engulfment of the future spore by the mother cell and several proteins have been proposed to be involved. Here, we investigated the role of the SpoIID, SpoIIM and SpoIIP (DMP) machinery and its interplay with the SpoIIQ:SpoIIIAH (Q:AH) complex in C. difficile. We show that, surprisingly, SpoIIM, the proposed machinery anchor, is not required for efficient engulfment and sporulation. We demonstrate the requirement of DP for engulfment due to their sequential peptidoglycan degradation activity, both in vitro and in vivo. Finally, new interactions within DMP and between DMP and Q:AH suggest that both systems form a single engulfment machinery to keep the mother cell and forespore membranes together throughout engulfment. This work sheds new light upon the engulfment process and on how different sporeformers might use the same components in different ways to drive spore formation.
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