1. Genomic erosion and horizontal gene transfer shape functional differences of the ExlA toxin in Pseudomonas spp
- Author
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Viviana Job, Laura Gomez-Valero, Adèle Renier, Christophe Rusniok, Stephanie Bouillot, Viviane Chenal-Francisque, Erwan Gueguen, Annie Adrait, Mylène Robert-Genthon, Katy Jeannot, Peter Panchev, Sylvie Elsen, Marie-Odile Fauvarque, Yohann Couté, Carmen Buchrieser, Ina Attrée, Groupe Pathogenèse Bactérienne et Réponses Cellulaires / Bacterial Pathogenesis and Cellular Responses Group (IBS-PBRC), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Biologie des Bactéries intracellulaires - Biology of Intracellular Bacteria, Université Paris Cité (UPCité)-Microbiologie Intégrative et Moléculaire (UMR6047), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pasteur [Paris] (IP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Microbiologie, adaptation et pathogénie (MAP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Trafic et signalisation membranaires chez les bactéries (MTSB), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Etude de la dynamique des protéomes (EDyP), BioSanté (UMR BioSanté), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon), The work was supported by grants from Agence Nationale de la Recherche (ANR-15-CE11-0018-01), the Laboratory of Excellence GRAL, financed within the University Grenoble Alpes graduate school (Ecoles Universitaires de Recherche) CBH-EUR-GS (ANR-17-EURE-0003) and the Fondation pour la Recherche Médicale (Team FRM 2017, DEQ20170336705) to I.A. We acknowledge the receipt of different Pseudomonas strains from the Collection of the Institut Pasteur (CIP). Work in the CB laboratory is financed by the Institut Pasteur and the grant n ANR-10-LABX-62-IBEID. Proteomic experiments were partially supported by ProFI (Proteomics French Infrastructure, ANR-10-INBS-08)., ANR-15-CE11-0018,HemoPseudo,Pneumonie hémorragique à Pseudomonas aeruginosa : étude de nouvelles stratégies de virulence(2015), ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017), ANR-10-LABX-0062,IBEID,Integrative Biology of Emerging Infectious Diseases(2010), ATTREE, Ina, Pneumonie hémorragique à Pseudomonas aeruginosa : étude de nouvelles stratégies de virulence - - HemoPseudo2015 - ANR-15-CE11-0018 - AAPG2015 - VALID, CBH-EUR-GS - - CBH-EUR-GS2017 - ANR-17-EURE-0003 - EURE - VALID, and Integrative Biology of Emerging Infectious Diseases - - IBEID2010 - ANR-10-LABX-0062 - LABX - VALID
- Subjects
Multidisciplinary ,[SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN] ,[SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN] ,[SDV.MP.BAC] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology ,[SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology - Abstract
International audience; Two-partner secretion (TPS) is widespread in the bacterial world. The pore-forming TPS toxin ExlA of Pseudomonas aeruginosa is conserved in pathogenic and environmental Pseudomonas. While P. chlororaphis and P. entomophila displayed ExlA-dependent killing, P. putida did not cause damage to eukaryotic cells. ExlA proteins interacted with epithelial cell membranes; however, only ExlAPch induced the cleavage of the adhesive molecule E-cadherin. ExlA proteins participated in insecticidal activity toward the larvae of Galleria mellonella and the fly Drosophila melanogaster. Evolutionary analyses demonstrated that the differences in the C-terminal domains are partly due to horizontal movements of the operon within the genus Pseudomonas. Reconstruction of the evolutionary history revealed the complex horizontal acquisitions. Together, our results provide evidence that conserved TPS toxins in environmental Pseudomonas play a role in bacteria-insect interactions and discrete differences in CTDs may determine their specificity and mode of action toward eukaryotic cells.
- Published
- 2022
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