The microtubule networks in lung epithelia are severed during <i>Klebsiella pneumoniae</i> infections
Notice bibliographique
Résumé
Klebsiella pneumoniae is an enteric bacterium known to cause pneumonia, urinary tract infections and pyogenic liver abscesses. Of these infections, patients who develop pneumonia have poor survival rates and alarming mortality rates of up to 44% in highly infected individuals. Many studies have focused on identifying bacterial components crucial to the disease process, but the underlying sub‐cellular mechanisms for disease progression have remained elusive. To begin to study these mechanisms, we assessed the cytoskeletal integrity of infected A549 lung epithelial cells and lung epithelia from infected C57Bl/6J mice. We found that the microtubule networks of the entire epithelia were either severed or fully disassembled even when there were no bacteria directly attached on the host cells. Since bacterial attachment was not necessary to cause microtubule disassembly, we hypothesized that a novel K. pneumoniae protein activates signalling cascades that target microtubule‐severing activity within these lung cells. To test this hypothesis, we first infected A549 cells with K. pneumoniae mutants deficient for known bacterially generated pathogenic proteins and found that none of those proteins triggered microtubule severing. Then, we created a genomic library of the entire K. pneumoniae genome. Out of the ~3000 known K. pneumoniae genes, we found that K. pneumoniae ytfL ( KP ytfL ) consistently triggered microtubule severing in infected A549 cells. Bioinformatic analysis showed that the C‐terminal domain of KP YtfL has a catalytic region that could activate host signalling cascades. We then sought to identify the host microtubule‐severing enzyme responsible for the epithelial cell phenotype. Through immunolocalization studies, we discovered that the katanin catalytic subunit A1 like 1 protein (KATNAL1) and the katanin regulatory subunit B1 protein (KATNB1) were at the precise sites of microtubule severing. To determine if KATNAL1 and KATNB1 were responsible for K. pneumoniae ‐induced severing, we deleted the gene for either KATNAL1 or KATNB1 in A549 cells using CRISPR. We then infected the cells and when all the infected wild type cells had disassembled microtubules, KATNAL1 and KATNB1‐deficient cells retained intact microtubules. Thus, KATNAL1 and KATNB1 contribute to the microtubule severing activity during K. pneumoniae infections. Taken together, our data indicates that KP YtfL is a novel protein effector that triggers the activation of KATNAL1 and KATNB1 to sever microtubules in infected lung epithelial cells. Through our study, we identified a novel bacterial mechanism to destabilize the microtubule networks of an entire epithelium through the activation of host cell microtubule severing enzymes. Support or Funding Information This study was funded by NSERC, Taiwan NHRI and SFU institutional funds. This abstract is from the Experimental Biology 2018 Meeting. There is no full text article associated with this abstract published in The FASEB Journal .
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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) | 0,001 | 0,000 |
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 ».