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Enregistrement W2050704917 · doi:10.1128/mbio.00297-11

A Bilayer-Couple Model of Bacterial Outer Membrane Vesicle Biogenesis

2012· article· en· W2050704917 sur OpenAlexfundno aff
Jeffrey W. Schertzer, Marvin Whiteley

Notice bibliographique

RevuemBio · 2012
Typearticle
Langueen
DomaineImmunology and Microbiology
ThématiqueBacterial Infections and Vaccines
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of Allergy and Infectious DiseasesCystic Fibrosis Canada
Mots-clésBacterial outer membraneVesicleMembrane curvatureBiogenesisMembraneBiophysicsLipid bilayerInner membraneChemistryCell biologyBilayerBiologyBiochemistryEscherichia coli

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

UNLABELLED: Gram-negative bacteria naturally produce outer membrane vesicles (OMVs) that arise through bulging and pinching off of the outer membrane. OMVs have several biological functions for bacteria, most notably as trafficking vehicles for toxins, antimicrobials, and signaling molecules. While their biological roles are now appreciated, the mechanism of OMV formation has not been fully elucidated. We recently demonstrated that the signaling molecule 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone (PQS) is required for OMV biogenesis in P. aeruginosa. We hypothesized that PQS stimulates OMV formation through direct interaction with the outer leaflet of the outer membrane. To test this hypothesis, we employed a red blood cell (RBC) model that has been used extensively to study small-molecule-membrane interactions. Our results revealed that addition of PQS to RBCs induced membrane curvature, resulting in the formation of membrane spicules (spikes), consistent with small molecules that are inserted stably into the outer leaflet of the membrane. Radiotracer experiments demonstrated that sufficient PQS was inserted into the membrane to account for this curvature and that curvature induction was specific to PQS structure. These data suggest that a low rate of interleaflet flip-flop forces PQS to accumulate in and expand the outer leaflet relative to the inner leaflet, thus inducing membrane curvature. In support of PQS-mediated outer leaflet expansion, the PQS effect was antagonized by chlorpromazine, a molecule known to be preferentially inserted into the inner leaflet. Based on these data, we propose a bilayer-couple model to describe P. aeruginosa OMV biogenesis and suggest that this is a general mechanism for bacterial OMV formation. IMPORTANCE: Despite the ubiquity and importance of outer membrane vesicle (OMV) production in Gram-negative bacteria, the molecular details of OMV biogenesis are not fully understood. Early experiments showed that 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone (PQS) induces OMV formation through physical interaction with the membrane but did not elucidate the mechanism. The present study demonstrates that PQS specifically and reversibly promotes blebbing of model membranes dependent upon the same properties that are required for OMV formation in P. aeruginosa. These results are consistent with a mechanism where expansion of the outer leaflet relative to the inner leaflet induces localized membrane curvature. This "bilayer-couple" model can account for OMV formation under all conditions and is easily generalized to other Gram-negative bacteria. The model therefore raises the possibility of a universal paradigm for vesicle production in prokaryotes with features strikingly different from what is known in eukaryotes.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,026
Tête enseignante GPT0,240
Écart entre enseignants0,213 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations216
Publié2012
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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