The <i>Salmonella</i> LysR family regulator, RipR, activates the SPI-13 encoded itaconate degradation cluster
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Itaconate is a dicarboxylic acid that inhibits the isocitrate lyase enzyme of the bacterial glyoxylate shunt. Activated macrophages have been shown to produce itaconate, suggesting that these immune cells may employ this metabolite as a weapon against invading bacteria. Here we demonstrate that, in vitro , itaconate can exhibit bactericidal effects under acidic conditions similar to the pH of a macrophage phagosome. In parallel, successful pathogens including Salmonella have acquired a genetic operon encoding itaconate degradation proteins, which are induced heavily in macrophages. We characterize the regulation of this operon by the neighbouring gene, ripR , in specific response to itaconate. Moreover, we develop an itaconate biosensor based on the operon promoter that can detect itaconate in a semi-quantitative manner and, when combined with the ripR gene, is sufficient for itaconate-regulated expression in E. coli . Using this biosensor with fluorescence microscopy, we observe bacteria responding to itaconate in the phagosomes of macrophage and provide additional evidence that interferon-γ stimulates macrophage itaconate synthesis and that J774 mouse macrophages produce substantially more itaconate than the human THP-1 monocyte cell line. In summary, we examine the role of itaconate as an antibacterial metabolite in mouse and human macrophage, characterize the regulation of Salmonella ’s defense against it, and develop it as a convenient itaconate biosensor and inducible promoter system. Importance In response to invading bacteria, immune cells can produce a molecule called itaconate, which can inhibit microbial metabolism. Here we show that itaconate can also directly kill Salmonella when combined with moderate acidity, further supporting itaconate’s role as an antibacterial weapon. We also discover how Salmonella recognizes itaconate and activates a defense to degrade it, and we harness this response to make a biosensor that detects the presence of itaconate. This biosensor is versatile, working in Salmonella enterica or lab strains of Escherichia coli , and can detect itaconate quantitatively in the environment and in immune cells. By understanding how immune cells kill bacteria and how the microbes defend themselves, we can better develop novel antibiotics to inhibit pathogens such as Salmonella .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».