Published October 30, 2017
| Version v1
Publication
Open
Salmonella exploits the host endolysosomal tethering factor HOPS complex to promote its intravacuolar replication
- 1. Indian Institute of Science Education and Research Mohali
- 2. Institute of Microbial Technology
Description
Salmonella enterica serovar typhimurium extensively remodels the host late endocytic compartments to establish its vacuolar niche within the host cells conducive for its replication, also known as the Salmonella-containing vacuole (SCV). By maintaining a prolonged interaction with late endosomes and lysosomes of the host cells in the form of interconnected network of tubules (Salmonella-induced filaments or SIFs), Salmonella gains access to both membrane and fluid-phase cargo from these compartments. This is essential for maintaining SCV membrane integrity and for bacterial intravacuolar nutrition. Here, we have identified the multisubunit lysosomal tethering factor—HOPS (HOmotypic fusion and Protein Sorting) complex as a crucial host factor facilitating delivery of late endosomal and lysosomal content to SCVs, providing membrane for SIF formation, and nutrients for intravacuolar bacterial replication. Accordingly, depletion of HOPS subunits significantly reduced the bacterial load in non-phagocytic and phagocytic cells as well as in a mouse model of Salmonella infection. We found that Salmonella effector SifA in complex with its binding partner; SKIP, interacts with HOPS subunit Vps39 and mediates recruitment of this tethering factor to SCV compartments. The lysosomal small GTPase Arl8b that binds to, and promotes membrane localization of Vps41 (and other HOPS subunits) was also required for HOPS recruitment to SCVs and SIFs. Our findings suggest that Salmonella recruits the host late endosomal and lysosomal membrane fusion machinery to its vacuolar niche for access to host membrane and nutrients, ensuring its intracellular survival and replication.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تقوم السالمونيلا المصلية التيفيموريوم بإعادة تشكيل حجرات الخلايا الداخلية المتأخرة للمضيف على نطاق واسع لتأسيس مكانتها الفجوية داخل الخلايا المضيفة المواتية لتكاثرها، والمعروفة أيضًا باسم الفجوة التي تحتوي على السالمونيلا (SCV). من خلال الحفاظ على تفاعل مطول مع الإندوسومات المتأخرة والليزوزومات للخلايا المضيفة في شكل شبكة مترابطة من الأنابيب (خيوط مستحثة بالسالمونيلا أو SIFs)، تحصل السالمونيلا على إمكانية الوصول إلى كل من الغشاء وحمولة طور السائل من هذه الحجرات. وهذا أمر ضروري للحفاظ على سلامة غشاء SCV والتغذية البكتيرية داخل الأوعية. هنا، حددنا مركب عامل الربط الليزوزومي متعدد الوحدات - HOPS (الانصهار HOmotypic وفرز البروتين) كعامل مضيف حاسم يسهل توصيل المحتوى المتأخر من الجسيمات الداخلية والليزوزومات إلى SCVs، مما يوفر غشاءًا لتكوين SIF، ومغذيات لتكاثر البكتيريا داخل الأوعية. وفقًا لذلك، أدى استنفاد الوحدات الفرعية لـ HOPS إلى تقليل الحمل البكتيري بشكل كبير في الخلايا غير البلعمية والخلايا البلعمية وكذلك في نموذج الفأر لعدوى السالمونيلا. وجدنا أن مستجيب السالمونيلا SIFA في مجمع مع شريكه الملزم ؛ سكيب، يتفاعل مع الوحدة الفرعية للقفزات Vps39 ويتوسط في توظيف عامل الربط هذا في مقصورات SCV. كان هناك حاجة أيضًا إلى GTPase Arl8b الصغير الليزوزومي الذي يرتبط بـ Vps41 ويعزز توطين الغشاء (والوحدات الفرعية الأخرى لـ HOPS) لتوظيف HOPS في SCVs و SIFs. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن السالمونيلا تجند المضيف في وقت متأخر من آلات اندماج الغشاء الداخلي والغشاء الليزوزومي إلى مكانه الفجوي للوصول إلى الغشاء المضيف والمواد المغذية، مما يضمن بقاءه وتكاثره داخل الخلايا.Translated Description (French)
Salmonella enterica serovar typhimurium remodèle considérablement les compartiments endocytaires tardifs de l'hôte pour établir sa niche vacuolaire dans les cellules hôtes propice à sa réplication, également connue sous le nom de vacuole contenant Salmonella (SCV). En maintenant une interaction prolongée avec les endosomes tardifs et les lysosomes des cellules hôtes sous la forme d'un réseau interconnecté de tubules (filaments induits par Salmonella ou SIF), Salmonella a accès à la fois à la membrane et à la cargaison en phase liquide de ces compartiments. Ceci est essentiel pour maintenir l'intégrité de la membrane du SCV et pour la nutrition intravacuolaire bactérienne. Ici, nous avons identifié le complexe HOPS (HOmotypic fusion and Protein Sorting) du facteur d'attache lysosomal multisubunit comme un facteur hôte crucial facilitant l'apport de contenu endosomal et lysosomal tardif aux SCV, fournissant une membrane pour la formation de SIF et des nutriments pour la réplication bactérienne intravacuolaire. En conséquence, l'épuisement des sous-unités de HOUBLON a réduit de manière significative la charge bactérienne dans les cellules non phagocytaires et phagocytaires ainsi que dans un modèle murin d'infection par Salmonella. Nous avons constaté que Salmonella effector SifA en complexe avec son partenaire de liaison ; SKIP, interagit avec la sous-unité Vps39 DU HOUBLON et assure le recrutement de ce facteur d'attache dans les compartiments du SCV. La petite GTPase Arl8b lysosomale qui se lie à et favorise la localisation membranaire de Vps41 (et d'autres sous-unités DU HOUBLON) était également nécessaire pour le recrutement DU HOUBLON dans les SCV et les SIF. Nos résultats suggèrent que Salmonella recrute la machinerie de fusion endosomale et lysosomale tardive de l'hôte dans sa niche vacuolaire pour accéder à la membrane et aux nutriments de l'hôte, assurant sa survie et sa réplication intracellulaires.Translated Description (Spanish)
Salmonella enterica serovar typhimurium remodela ampliamente los compartimentos endocíticos tardíos del huésped para establecer su nicho vacuolar dentro de las células huésped propicio para su replicación, también conocido como vacuola que contiene Salmonella (SCV). Al mantener una interacción prolongada con los endosomas tardíos y los lisosomas de las células huésped en forma de red interconectada de túbulos (filamentos inducidos por Salmonella o SIF), Salmonella obtiene acceso tanto a la membrana como a la carga en fase fluida de estos compartimentos. Esto es esencial para mantener la integridad de la membrana de SCV y para la nutrición intravacuolar bacteriana. Aquí, hemos identificado el complejo multisubunidad de factor de anclaje lisosómico-HOPS (fusión HOmotípica y Clasificación de Proteínas) como un factor huésped crucial que facilita la entrega de contenido endosómico y lisosómico tardío a los SCV, proporcionando membrana para la formación de SIF y nutrientes para la replicación bacteriana intravacuolar. Por consiguiente, el agotamiento de las subunidades de LÚPULO redujo significativamente la carga bacteriana en células no fagocíticas y fagocíticas, así como en un modelo de ratón de infección por Salmonella. Encontramos que el efector de Salmonella SifA en complejo con su compañero de unión; SKIP, interactúa con la subunidad de LÚPULO Vps39 y media el reclutamiento de este factor de anclaje a los compartimentos de SCV. La pequeña GTPasa lisosómica Arl8b que se une y promueve la localización en la membrana de Vps41 (y otras subunidades de LÚPULO) también fue necesaria para el reclutamiento de LÚPULO a SCV y SIF. Nuestros hallazgos sugieren que Salmonella recluta la maquinaria de fusión de la membrana endosómica y lisosómica tardía del huésped a su nicho vacuolar para acceder a la membrana y los nutrientes del huésped, asegurando su supervivencia y replicación intracelular.Files
journal.ppat.1006700&type=printable.pdf
Files
(31.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3d4164b2eb8e1d7c4d1b8c261c43274b
|
31.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تستغل السالمونيلا مركب عامل ربط إندوليزوزومال المضيف لتعزيز تكاثره داخل الأوعية
- Translated title (French)
- Salmonella exploite le complexe de HOUBLON du facteur de fixation endolysosomal de l'hôte pour promouvoir sa réplication intravacuolaire
- Translated title (Spanish)
- Salmonella explota el complejo del factor de anclaje endolisosomal DEL huésped para promover su replicación intravacuolar
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2766596563
- DOI
- 10.1371/journal.ppat.1006700
References
- https://openalex.org/W1427634375
- https://openalex.org/W1515746818
- https://openalex.org/W1519450813
- https://openalex.org/W1550693054
- https://openalex.org/W1576065803
- https://openalex.org/W1587401771
- https://openalex.org/W1613566907
- https://openalex.org/W1959092629
- https://openalex.org/W1965427926
- https://openalex.org/W1968426638
- https://openalex.org/W1975613976
- https://openalex.org/W1977100348
- https://openalex.org/W1978260512
- https://openalex.org/W1990451002
- https://openalex.org/W1996093745
- https://openalex.org/W1998975377
- https://openalex.org/W2007647318
- https://openalex.org/W2008909409
- https://openalex.org/W2014746756
- https://openalex.org/W2021024902
- https://openalex.org/W2023654591
- https://openalex.org/W2023766870
- https://openalex.org/W2025220240
- https://openalex.org/W2026182957
- https://openalex.org/W2026531845
- https://openalex.org/W2032861356
- https://openalex.org/W2041957261
- https://openalex.org/W2065135968
- https://openalex.org/W2066736950
- https://openalex.org/W2069745152
- https://openalex.org/W2070461863
- https://openalex.org/W2076060493
- https://openalex.org/W2078604791
- https://openalex.org/W2079374141
- https://openalex.org/W2088350408
- https://openalex.org/W2088742011
- https://openalex.org/W2089712391
- https://openalex.org/W2090096297
- https://openalex.org/W2090749707
- https://openalex.org/W2099291451
- https://openalex.org/W2105580296
- https://openalex.org/W2108519165
- https://openalex.org/W2110951885
- https://openalex.org/W2113045203
- https://openalex.org/W2113751817
- https://openalex.org/W2117057137
- https://openalex.org/W2120348985
- https://openalex.org/W2125518460
- https://openalex.org/W2126541951
- https://openalex.org/W2128066329
- https://openalex.org/W2130007846
- https://openalex.org/W2130090754
- https://openalex.org/W2130324836
- https://openalex.org/W2130782652
- https://openalex.org/W2133284292
- https://openalex.org/W2135018996
- https://openalex.org/W2137615940
- https://openalex.org/W2138181980
- https://openalex.org/W2141902291
- https://openalex.org/W2142778943
- https://openalex.org/W2151917637
- https://openalex.org/W2153393076
- https://openalex.org/W2159789689
- https://openalex.org/W2159852137
- https://openalex.org/W2160131728
- https://openalex.org/W2166155213
- https://openalex.org/W2168210128
- https://openalex.org/W2171452069
- https://openalex.org/W2224358368
- https://openalex.org/W2289214167
- https://openalex.org/W2322556561
- https://openalex.org/W2352780606
- https://openalex.org/W2398458184
- https://openalex.org/W2406046684
- https://openalex.org/W2417322860
- https://openalex.org/W2493174924
- https://openalex.org/W2557119320
- https://openalex.org/W2588852993
- https://openalex.org/W2590537417
- https://openalex.org/W2603101815