Published December 16, 2015
| Version v1
Publication
Open
Coxiella burnetii Phagocytosis Is Regulated by GTPases of the Rho Family and the RhoA Effectors mDia1 and ROCK
Creators
- 1. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 2. National University of Cuyo
- 3. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza
Description
The GTPases belonging to the Rho family control the actin cytoskeleton rearrangements needed for particle internalization during phagocytosis. ROCK and mDia1 are downstream effectors of RhoA, a GTPase involved in that process. Coxiella burnetii, the etiologic agent of Q fever, is internalized by the host´s cells in an actin-dependent manner. Nevertheless, the molecular mechanism involved in this process has been poorly characterized. This work analyzes the role of different GTPases of the Rho family and some downstream effectors in the internalization of C. burnetii by phagocytic and non-phagocytic cells. The internalization of C. burnetii into HeLa and RAW cells was significantly inhibited when the cells were treated with Clostridium difficile Toxin B which irreversibly inactivates members of the Rho family. In addition, the internalization was reduced in HeLa cells that overexpressed the dominant negative mutants of RhoA, Rac1 or Cdc42 or that were knocked down for the Rho GTPases. The pharmacological inhibition or the knocking down of ROCK diminished bacterium internalization. Moreover, C. burnetii was less efficiently internalized in HeLa cells overexpressing mDia1-N1, a dominant negative mutant of mDia1, while the overexpression of the constitutively active mutant mDia1-ΔN3 increased bacteria uptake. Interestingly, when HeLa and RAW cells were infected, RhoA, Rac1 and mDia1 were recruited to membrane cell fractions. Our results suggest that the GTPases of the Rho family play an important role in C. burnetii phagocytosis in both HeLa and RAW cells. Additionally, we present evidence that ROCK and mDia1, which are downstream effectors of RhoA, are involved in that process.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتحكم إنزيمات GTPases التي تنتمي إلى عائلة RHO في إعادة ترتيب الهيكل الخلوي للأكتين اللازمة لاستيعاب الجسيمات أثناء البلعمة. الصخور و mDia1 هي مؤثرات أسفل المجرى لـ RhoA، وهو GTPase مشارك في هذه العملية. يتم استيعاب Coxiella burnetii، العامل المسبب لحمى Q، بواسطة خلايا المضيف بطريقة تعتمد على الأكتين. ومع ذلك، فإن الآلية الجزيئية المشاركة في هذه العملية لم يتم وصفها بشكل جيد. يحلل هذا العمل دور GTPases المختلفة لعائلة Rho وبعض المؤثرات النهائية في استيعاب C. burnetii بواسطة الخلايا البلعمية وغير البلعمية. تم تثبيط استيعاب C. burnetii في هيلا والخلايا الخام بشكل كبير عندما عولجت الخلايا بسم المطثية العسيرة B الذي يعطل بشكل لا رجعة فيه أفراد عائلة رو. بالإضافة إلى ذلك، تم تقليل الاستيعاب في خلايا هيلا التي عبرت بشكل مفرط عن الطفرات السلبية السائدة في RhoA أو Rac1 أو Cdc42 أو التي تم هدمها من أجل Rho GTPases. أدى التثبيط الدوائي أو هدم الصخور إلى تقليل استبطان البكتيريا. علاوة على ذلك، تم استيعاب C. burnetii بشكل أقل كفاءة في خلايا هيلا التي تفرط في التعبير عن mDia1 - N1، وهي طفرة سلبية سائدة في mDia1، في حين أن التعبير المفرط عن mDia1 - ΔN3 الطافرة النشطة بشكل أساسي زاد من امتصاص البكتيريا. ومن المثير للاهتمام، عندما أصيبت هيلا والخلايا الخام، تم تجنيد RhoA و Rac1 و mDia1 لأجزاء الخلايا الغشائية. تشير نتائجنا إلى أن GTPases من عائلة Rho تلعب دورًا مهمًا في بلعمة C. burnetii في كل من خلايا HeLa والخلايا الخام. بالإضافة إلى ذلك، نقدم أدلة على أن الصخور و mDia1، وهي مؤثرات أسفل المجرى لـ RhoA، تشارك في هذه العملية.Translated Description (French)
Les GTPases appartenant à la famille Rho contrôlent les réarrangements du cytosquelette d'actine nécessaires à l'internalisation des particules pendant la phagocytose. ROCK et mDia1 sont des effecteurs en aval de RhoA, une GTPase impliquée dans ce processus. Coxiella burnetii, l'agent étiologique de la fièvre Q, est internalisé par les cellules de l'hôte de manière dépendante de l'actine. Néanmoins, le mécanisme moléculaire impliqué dans ce processus a été mal caractérisé. Ce travail analyse le rôle des différentes GTPases de la famille Rho et de certains effecteurs en aval dans l'internalisation de C. burnetii par les cellules phagocytaires et non-phagocytaires. L'internalisation de C. burnetii dans les cellules HeLa et RAW a été significativement inhibée lorsque les cellules ont été traitées avec la toxine B de Clostridium difficile qui inactive de manière irréversible les membres de la famille Rho. De plus, l'internalisation a été réduite dans les cellules HeLa qui surexprimaient les mutants négatifs dominants de RhoA, Rac1 ou Cdc42 ou qui étaient renversées pour les Rho GTPases. L'inhibition pharmacologique ou l'abattage de la ROCHE diminuait l'internalisation bactérienne. De plus, C. burnetii était moins efficacement internalisé dans les cellules HeLa surexprimant mDia1-N1, un mutant négatif dominant de mDia1, tandis que la surexpression du mutant constitutivement actif mDia1-ΔN3 augmentait l'absorption des bactéries. Fait intéressant, lorsque HeLa et les cellules BRUTES ont été infectées, RhoA, Rac1 et mDia1 ont été recrutés dans des fractions de cellules membranaires. Nos résultats suggèrent que les GTPases de la famille Rho jouent un rôle important dans la phagocytose de C. burnetii dans les cellules HeLa et RAW. De plus, nous présentons des preuves que ROCK et mDia1, qui sont des effecteurs en aval de RhoA, sont impliqués dans ce processus.Translated Description (Spanish)
Las GTPasas pertenecientes a la familia Rho controlan los reordenamientos del citoesqueleto de actina necesarios para la internalización de partículas durante la fagocitosis. ROCK y mDia1 son efectores posteriores de RhoA, una GTPasa involucrada en ese proceso. Coxiella burnetii, el agente etiológico de la fiebre Q, es internalizado por las células del huéspedde una manera dependiente de la actina. Sin embargo, el mecanismo molecular involucrado en este proceso ha sido mal caracterizado. Este trabajo analiza el papel de diferentes GTPasas de la familia Rho y algunos efectores posteriores en la internalización de C. burnetii por células fagocíticas y no fagocíticas. La internalización de C. burnetii en células HeLa y RAW se inhibió significativamente cuando las células se trataron con Toxina B de Clostridium difficile que inactiva irreversiblemente a los miembros de la familia Rho. Además, la internalización se redujo en células HeLa que sobreexpresaban los mutantes negativos dominantes de RhoA, Rac1 o Cdc42 o que fueron inactivadas para las Rho GTPasas. La inhibición farmacológica o el derribo de la ROCA disminuyeron la internalización de bacterias. Además, C. burnetii se internalizó de manera menos eficiente en células HeLa que sobreexpresan mDia1-N1, un mutante negativo dominante de mDia1, mientras que la sobreexpresión del mutante constitutivamente activo mDia1-ΔN3 aumentó la absorción de bacterias. Curiosamente, cuando se infectaron las células HeLa y RAW, se reclutaron RhoA, Rac1 y mDia1 para las fracciones de células de membrana. Nuestros resultados sugieren que las GTPasas de la familia Rho juegan un papel importante en la fagocitosis de C. burnetii tanto en células HeLa como RAW. Además, presentamos evidencia de que ROCK y mDia1, que son efectores posteriores de RhoA, están involucrados en ese proceso.Files
journal.pone.0145211&type=printable.pdf
Files
(10.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:790e29bdb9ca4d5adb262b57c4131b3a
|
10.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يتم تنظيم بلعمة Coxiella burnetii بواسطة GTPases من عائلة Rho ومؤثرات RhoA mDia1 والصخور
- Translated title (French)
- La phagocytose de Coxiella burnetii est régulée par les GTPases de la famille Rho et les effecteurs RhoA mDia1 et ROCK
- Translated title (Spanish)
- La fagocitosis de Coxiella burnetii está regulada por las GTPasas de la familia Rho y los efectores RhoA mDia1 y ROCK
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2261986386
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0145211
References
- https://openalex.org/W1484414906
- https://openalex.org/W1501889797
- https://openalex.org/W1517763814
- https://openalex.org/W1522528227
- https://openalex.org/W1559124419
- https://openalex.org/W1562971925
- https://openalex.org/W1927734345
- https://openalex.org/W1955324018
- https://openalex.org/W1964544494
- https://openalex.org/W1965202893
- https://openalex.org/W1968666129
- https://openalex.org/W1972507748
- https://openalex.org/W1973563968
- https://openalex.org/W1976429225
- https://openalex.org/W1979416003
- https://openalex.org/W1979767486
- https://openalex.org/W1984185074
- https://openalex.org/W1990356394
- https://openalex.org/W1991340429
- https://openalex.org/W2000558441
- https://openalex.org/W2003286804
- https://openalex.org/W2003519013
- https://openalex.org/W2005966470
- https://openalex.org/W2006777514
- https://openalex.org/W2007413814
- https://openalex.org/W2012107438
- https://openalex.org/W2014429302
- https://openalex.org/W2014772845
- https://openalex.org/W2020993672
- https://openalex.org/W2022002610
- https://openalex.org/W2023497277
- https://openalex.org/W2027866287
- https://openalex.org/W2032896307
- https://openalex.org/W2035207820
- https://openalex.org/W2040800793
- https://openalex.org/W2041143337
- https://openalex.org/W2047453903
- https://openalex.org/W2047841570
- https://openalex.org/W2050612706
- https://openalex.org/W2053971388
- https://openalex.org/W2056084424
- https://openalex.org/W2057190824
- https://openalex.org/W2058111213
- https://openalex.org/W2061600983
- https://openalex.org/W2064335505
- https://openalex.org/W2064398546
- https://openalex.org/W2069655207
- https://openalex.org/W2071199281
- https://openalex.org/W2072090189
- https://openalex.org/W2073173524
- https://openalex.org/W2074127106
- https://openalex.org/W2074362751
- https://openalex.org/W2075265850
- https://openalex.org/W2079744030
- https://openalex.org/W2080145523
- https://openalex.org/W2081758202
- https://openalex.org/W2086135207
- https://openalex.org/W2088618181
- https://openalex.org/W2094076517
- https://openalex.org/W2096689375
- https://openalex.org/W2098482477
- https://openalex.org/W2099902372
- https://openalex.org/W2102228176
- https://openalex.org/W2102312968
- https://openalex.org/W2103230017
- https://openalex.org/W2103304202
- https://openalex.org/W2105272775
- https://openalex.org/W2105746559
- https://openalex.org/W2108141236
- https://openalex.org/W2110474686
- https://openalex.org/W2110622656
- https://openalex.org/W2110770741
- https://openalex.org/W2111663695
- https://openalex.org/W2113179909
- https://openalex.org/W2120640870
- https://openalex.org/W2121345516
- https://openalex.org/W2122417927
- https://openalex.org/W2124139095
- https://openalex.org/W2124283941
- https://openalex.org/W2130172628
- https://openalex.org/W2133806901
- https://openalex.org/W2133898534
- https://openalex.org/W2136647702
- https://openalex.org/W2139582633
- https://openalex.org/W2144203350
- https://openalex.org/W2145994653
- https://openalex.org/W2148059118
- https://openalex.org/W2148454908
- https://openalex.org/W2148467247
- https://openalex.org/W2152462023
- https://openalex.org/W2152511989
- https://openalex.org/W2157537726
- https://openalex.org/W2158895420
- https://openalex.org/W2159136746
- https://openalex.org/W2161272336
- https://openalex.org/W2163933295
- https://openalex.org/W2165803049
- https://openalex.org/W2169081931
- https://openalex.org/W2169668964
- https://openalex.org/W2170052693
- https://openalex.org/W2171384842
- https://openalex.org/W2327553121
- https://openalex.org/W2394834779
- https://openalex.org/W4241775158
- https://openalex.org/W4313342486