Published July 18, 2018 | Version v1
Publication Open

Endonuclease G takes part in AIF-mediated caspase-independent apoptosis in Mycobacterium bovis-infected bovine macrophages

Creators

  • 1. Universidad Nacional Autónoma de México

Description

Mycobacterium bovis, the causative agent of bovine tuberculosis encodes different virulence mechanisms to survive inside of host cells. One of the possible outcomes in this host-pathogen interaction is cell death. Previous results from our group showed that M. bovis induces a caspase-independent apoptosis in bovine macrophages with the possible participation of apoptosis inducing factor mitochondria associated 1 (AIFM1/AIF), a flavoprotein that functions as a cell-death regulator. However, contribution of other caspase-independent cell death mediators in M. bovis-infected macrophages is not known. In this study, we aimed to further characterize M. bovis-induced apoptosis, addressing Endonuclease G (Endo G) and Poly (ADP-ribose) polymerase 1 (PARP-1). In order to accomplish our objective, we infected bovine macrophages with M. bovis AN5 (MOI 10:1). Analysis of M. bovis-infected nuclear protein extracts by immunoblot, identified a 15- and 43-fold increase in concentration of mitochondrial proteins AIF and Endo G respectively. Interestingly, pretreatment of M. bovis-infected macrophages with cyclosporine A, a mitochondrial permeability transition pore inhibitor, abolished AIF and Endo G nuclear translocation. In addition, it also decreased macrophage DNA fragmentation to baseline and caused a 26.2% increase in bacterial viability. We also demonstrated that PARP-1 protein expression in macrophages did not change during M. bovis infection. Furthermore, pretreatment of M. bovis-infected bovine macrophages with 3-aminobenzamide, a PARP-1 inhibitor, did not change the proportion of macrophage DNA fragmentation. Our results suggest participation of Endo G, but not PARP-1, in M. bovis-induced macrophage apoptosis. To the best of our knowledge this is the first report associating Endo G with caspase-independent apoptosis induced by a member of the Mycobacterium tuberculosis complex.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تقوم المتفطرة البقرية، وهي العامل المسبب لمرض السل البقري، بتشفير آليات الفوعة المختلفة للبقاء على قيد الحياة داخل الخلايا المضيفة. أحد النتائج المحتملة في هذا التفاعل بين المضيف والممرض هو موت الخلايا. أظهرت النتائج السابقة من مجموعتنا أن M. bovis يحفز موت الخلايا المبرمج المستقل عن caspase في الضامة البقرية مع المشاركة المحتملة لعامل تحفيز موت الخلايا المبرمج المرتبط بالميتوكوندريا 1 (AIFM1/AIF)، وهو بروتين فلافو يعمل كمنظم للموت الخلوي. ومع ذلك، فإن مساهمة وسطاء موت الخلايا الآخرين المستقلين عن كاسباس في البلاعم المصابة بالملاريا البقرية غير معروفة. في هذه الدراسة، كنا نهدف إلى زيادة توصيف موت الخلايا المبرمج المستحث بالبقر، ومعالجة إندونوكلياز G (Endo G) وبوليميراز بولي (ADP - ريبوز) 1 (PARP -1). من أجل تحقيق هدفنا، قمنا بإصابة الضامة البقرية بـ M. bovis AN5 (MOI 10:1). حدد تحليل مستخلصات البروتين النووي المصابة بالبقر بواسطة اللطخة المناعية زيادة 15 و 43 ضعفًا في تركيز بروتينات الميتوكوندريا AIF و Endo G على التوالي. ومن المثير للاهتمام، أن المعالجة المسبقة للبلاعم المصابة بالبكتيريا البقرية مع السيكلوسبورين أ، وهو مثبط مسام انتقال نفاذية الميتوكوندريا، ألغت النقل النووي لـ AIF و Endo G. بالإضافة إلى ذلك، فقد قلل أيضًا من تجزئة الحمض النووي للبلاعم إلى خط الأساس وتسبب في زيادة بنسبة 26.2 ٪ في قابلية بقاء البكتيريا. أظهرنا أيضًا أن تعبير البروتين PARP -1 في البلاعم لم يتغير أثناء عدوى M. bovis. علاوة على ذلك، فإن المعالجة المسبقة للبلاعم البقرية المصابة بالبكتيريا البقرية مع 3 -أمينوبنزاميد، وهو مثبط PARP -1، لم تغير نسبة تجزئة الحمض النووي للبلاعم. تشير نتائجنا إلى مشاركة Endo G، ولكن ليس PARP -1، في موت الخلايا المبرمج الناجم عن البكتيريا البقرية. على حد علمنا، هذا هو التقرير الأول الذي يربط Endo G مع موت الخلايا المبرمج المستقل عن caspase الناجم عن أحد أعضاء عقدة السل المتفطرة.

Translated Description (French)

Mycobacterium bovis, l'agent responsable de la tuberculose bovine code différents mécanismes de virulence pour survivre à l'intérieur des cellules hôtes. L'un des résultats possibles de cette interaction hôte-pathogène est la mort cellulaire. Des résultats antérieurs de notre groupe ont montré que M. bovis induit une apoptose indépendante de la caspase dans les macrophages bovins avec la participation possible du facteur mitochondrie inducteur d'apoptose associé 1 (AIFM1/AIF), une flavoprotéine qui fonctionne comme un régulateur de la mort cellulaire. Cependant, la contribution d'autres médiateurs de la mort cellulaire indépendants de la caspase dans les macrophages infectés par M. bovis n'est pas connue. Dans cette étude, nous avons cherché à caractériser davantage l'apoptose induite par M. bovis, en nous attaquant à l'endonucléase G (Endo G) et à la poly (ADP-ribose) polymérase 1 (PARP-1). Afin d'atteindre notre objectif, nous avons infecté les macrophages bovins avec M. bovis AN5 (moi 10:1). L'analyse des extraits de protéines nucléaires infectées par M. bovis par immunoblot a identifié une augmentation de 15 et 43 fois de la concentration des protéines mitochondriales AIF et Endo G respectivement. Fait intéressant, le prétraitement des macrophages infectés par M. bovis avec de la cyclosporine A, un inhibiteur des pores de transition de perméabilité mitochondriale, a aboli la translocation nucléaire de l'AIF et de l'Endo G. En outre, il a également diminué la fragmentation de l'ADN des macrophages par rapport à la valeur initiale et a entraîné une augmentation de 26,2 % de la viabilité bactérienne. Nous avons également démontré que l'expression de la protéine PARP-1 dans les macrophages n'a pas changé au cours de l'infection à M. bovis. De plus, le prétraitement des macrophages bovins infectés par M. bovis avec le 3-aminobenzamide, un inhibiteur de PARP-1, n'a pas modifié la proportion de fragmentation de l'ADN des macrophages. Nos résultats suggèrent une participation d'Endo G, mais pas de PARP-1, à l'apoptose des macrophages induite par M. bovis. À notre connaissance, il s'agit du premier rapport associant Endo G à une apoptose indépendante de la caspase induite par un membre du complexe Mycobacterium tuberculosis.

Translated Description (Spanish)

Mycobacterium bovis, el agente causal de la tuberculosis bovina, codifica diferentes mecanismos de virulencia para sobrevivir dentro de las células huésped. Uno de los posibles resultados en esta interacción huésped-patógeno es la muerte celular. Los resultados anteriores de nuestro grupo mostraron que M. bovis induce una apoptosis independiente de caspasa en macrófagos bovinos con la posible participación del factor inductor de apoptosis mitocondrias asociadas 1 (AIFM1/AIF), una flavoproteína que funciona como regulador de la muerte celular. Sin embargo, se desconoce la contribución de otros mediadores de la muerte celular independientes de las caspasas en los macrófagos infectados por M. bovis. En este estudio, nuestro objetivo fue caracterizar aún más la apoptosis inducida por M. bovis, abordando la endonucleasa G (Endo G) y la poli (ADP-ribosa) polimerasa 1 (PARP-1). Para lograr nuestro objetivo, infectamos macrófagos bovinos con M. bovis AN5 (Moi 10:1). El análisis de extractos de proteínas nucleares infectadas con M. bovis mediante inmunotransferencia, identificó un aumento de 15 y 43 veces en la concentración de proteínas mitocondriales AIF y Endo G, respectivamente. Curiosamente, el pretratamiento de macrófagos infectados con M. bovis con ciclosporina A, un inhibidor de poros de transición de permeabilidad mitocondrial, abolió la translocación nuclear de AIF y Endo G. Además, también disminuyó la fragmentación del ADN de los macrófagos hasta el valor inicial y causó un aumento del 26,2% en la viabilidad bacteriana. También demostramos que la expresión de la proteína PARP-1 en macrófagos no cambió durante la infección por M. bovis. Además, el pretratamiento de macrófagos bovinos infectados con M. bovis con 3-aminobenzamida, un inhibidor de PARP-1, no cambió la proporción de fragmentación del ADN de los macrófagos. Nuestros resultados sugieren la participación de Endo G, pero no de PARP-1, en la apoptosis de macrófagos inducida por M. bovis. Hasta donde sabemos, este es el primer informe que asocia Endo G con la apoptosis independiente de caspasa inducida por un miembro del complejo Mycobacterium tuberculosis.

Files

s13567-018-0567-1.pdf

Files (1.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:fb334dd9205e8550109147adb939b10d
1.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يشارك Endonuclease G في موت الخلايا المبرمج المستقل عن caspase بوساطة AIF في الضامة البقرية المصابة بالبكتيريا البقرية
Translated title (French)
L'endonucléase G participe à l'apoptose indépendante de la caspase médiée par l'AIF dans les macrophages bovins infectés par Mycobacterium bovis
Translated title (Spanish)
La endonucleasa G participa en la apoptosis independiente de caspasas mediada por AIF en macrófagos bovinos infectados por Mycobacterium bovis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2883806245
DOI
10.1186/s13567-018-0567-1

Is supplement to
https://openalex.org/W2601346122 (Other)
https://openalex.org/W2358742062 (Other)
https://openalex.org/W2133575896 (Other)
https://openalex.org/W2083644543 (Other)
https://openalex.org/W2025371440 (Other)
https://openalex.org/W2006806309 (Other)
https://openalex.org/W2000798119 (Other)
https://openalex.org/W2000083423 (Other)
https://openalex.org/W1968458167 (Other)
https://openalex.org/W1966928113 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mexico

References

  • https://openalex.org/W1480948328
  • https://openalex.org/W1521822265
  • https://openalex.org/W1525356053
  • https://openalex.org/W1587370883
  • https://openalex.org/W1819638116
  • https://openalex.org/W1966176339
  • https://openalex.org/W1970874887
  • https://openalex.org/W1981478938
  • https://openalex.org/W1983553554
  • https://openalex.org/W2002926498
  • https://openalex.org/W2008626549
  • https://openalex.org/W2011052125
  • https://openalex.org/W2013969500
  • https://openalex.org/W2016126925
  • https://openalex.org/W2030864103
  • https://openalex.org/W2047230408
  • https://openalex.org/W2049033330
  • https://openalex.org/W2054794799
  • https://openalex.org/W2060507522
  • https://openalex.org/W2068493918
  • https://openalex.org/W2073977907
  • https://openalex.org/W2082282275
  • https://openalex.org/W2095468287
  • https://openalex.org/W2102603631
  • https://openalex.org/W2104465882
  • https://openalex.org/W2108677070
  • https://openalex.org/W2111397679
  • https://openalex.org/W2112349953
  • https://openalex.org/W2117692326
  • https://openalex.org/W2127805911
  • https://openalex.org/W2138509357
  • https://openalex.org/W2144217393
  • https://openalex.org/W2147098153
  • https://openalex.org/W2156877926
  • https://openalex.org/W2162815684
  • https://openalex.org/W2165536326
  • https://openalex.org/W2170134397
  • https://openalex.org/W2620241325