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The bacterial stress-responsive Hsp90 chaperone is required for the production of the genotoxin colibactin and the siderophore yersiniabactin by Escherichia coli

Authors :
Alexander O. Brachmann
Jörn Piel
Alex J. McCarthy
Sébastien Houle
Eric Oswald
Christophe Garcie
Jean-Philippe Nougayrède
Pierre Genevaux
Peter W. Taylor
Amélie Garénaux
Patricia Martin
Sophie Tronnet
Marie Penary
Charles M. Dozois
Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)
Institut de Recherche en Santé Digestive (IRSD )
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Institut Armand Frappier (INRS-IAF)
Institut National de la Recherche Scientifique [Québec] (INRS)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)
University College of London [London] (UCL)
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires - UMR5100 (LMGM)
Centre de Biologie Intégrative (CBI)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Service de Bactériologie-Hygiène [Toulouse]
This work was supported by the Agence Nationale de la Recherche (France) [grants ANR-13-BSV3-0015-02 and ANR-13-BSV1-0028-01]
by the Medical Research Council (UK) [grant MR/K018396/1 to A.J.M.]
and by the Natural Sciences and Engineering Research Council (Canada) [Discovery grant to C.M.D.]
ANR-13-BSV3-0015,RESTRICTIRON,Limitation du fer disponible pour les pathogènes : mécanismes et contribution à la défense antimicrobienne de l'hôte(2013)
ANR-13-BSV1-0028,Coliforlife,Répercussions de la colonisation néonatale par Escherichia coli au sein du microbiote intestinal sur la susceptibilité à développer des pathologies immunes.(2013)
Courcelles, Michel
Blanc 2013 - Limitation du fer disponible pour les pathogènes : mécanismes et contribution à la défense antimicrobienne de l'hôte - - RESTRICTIRON2013 - ANR-13-BSV3-0015 - Blanc 2013 - VALID
Blanc 2013 - Répercussions de la colonisation néonatale par Escherichia coli au sein du microbiote intestinal sur la susceptibilité à développer des pathologies immunes. - - Coliforlife2013 - ANR-13-BSV1-0028 - Blanc 2013 - VALID
CHU Toulouse [Toulouse]
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires (LMGM)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Hôpital Purpan [Toulouse]
CHU Toulouse [Toulouse]-CHU Toulouse [Toulouse]
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Source :
Journal of Infectious Diseases, Journal of Infectious Diseases, 2016, 214 (6), pp.916-924. ⟨10.1093/infdis/jiw294⟩, Journal of Infectious Diseases, Oxford University Press (OUP), 2016, 214 (6), pp.916-924. ⟨10.1093/infdis/jiw294⟩
Publication Year :
2016
Publisher :
HAL CCSD, 2016.

Abstract

International audience; The genotoxin colibactin synthesized by Escherichia coli is a secondary metabolite belonging to the chemical family of hybrid polyketide/non-ribosomal peptide compounds. It is produced by a complex biosynthetic assembly line encoded by the pks pathogenicity island. The presence of this large cluster of genes in the E. coli genome is invariably associated with the High-Pathogenicity Island, encoding the siderophore yersiniabactin that belongs to the same chemical family as colibactin. The E. coli heat shock protein HtpG (Hsp90Ec) is the bacterial homolog of the eukaryotic molecular chaperone Hsp90 involved in the protection of cellular proteins against a variety of environmental stresses. In contrast to the eukaryotic Hsp90, the functions and client proteins of Hsp90Ec are poorly known. Here, we demonstrated that production of colibactin and yersiniabactin is abolished in the absence of Hsp90Ec We further characterized an interplay between the Hsp90Ec molecular chaperone and the ClpQ protease involved in colibactin and yersiniabactin synthesis. Finally, we demonstrated that Hsp90Ec is required for the full in vivo virulence of extraintestinal pathogenic E. coli This is the first report highlighting the role of heat shock protein Hps90Ec in the production of two secondary metabolites involved in E. coli virulence

Details

Language :
English
ISSN :
00221899 and 15376613
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Infectious Diseases, Journal of Infectious Diseases, 2016, 214 (6), pp.916-924. ⟨10.1093/infdis/jiw294⟩, Journal of Infectious Diseases, Oxford University Press (OUP), 2016, 214 (6), pp.916-924. ⟨10.1093/infdis/jiw294⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....bdd08e4dfa7f7c50230560426800aea0
Full Text :
https://doi.org/10.1093/infdis/jiw294⟩