Salmonella Degrades the Host Glycocalyx Leading to Altered Infection and Glycan Remodeling

Salmonella degrada el glucocáliz del huésped, lo que conduce a una infección alterada y remodelación de glucanos

dc.contributorbcweimer@ucdavis.edu
dc.contributorAgilent Technologies Thought Leader Award [NIH - 1R01HD065122-01A1, NIH - U24-DK097154]; [R01GM049077]
dc.contributorWeimer, Bart C https://orcid.org/0000-0002-7471-1978
dc.contributorPark, Diane Dayoung https://orcid.org/0000-0003-4983-4340
dc.contributorPark, Dayoung https://orcid.org/0000-0003-4983-4340
dc.contributorWeis, Allison https://orcid.org/0000-0001-9991-1661
dc.contributorWeimer, Bart https://orcid.org/0000-0002-7471-1978
dc.creatorArabyan, Narine
dc.creatorPark, Dayoung
dc.creatorFoutouhi, Soraya
dc.creatorWeis, Allison M.
dc.creatorHuang, Bihua C.
dc.creatorWilliams, Cynthia C.
dc.creatorDesai, Prerak
dc.creatorShah, Jigna
dc.creatorJeannotte, Richard
dc.creatorKong, Nguyet
dc.creatorLebrilla, Carlito B.
dc.creatorWeimer, Bart C.
dc.date2023-04-18T01:50:25Z
dc.date2023-04-18T01:50:25Z
dc.date2016
dc.date.accessioned2023-09-27T20:20:00Z
dc.date.available2023-09-27T20:20:00Z
dc.identifier2045-2322
dc.identifierhttps://repositorio.uta.cl/xmlui/handle/20.500.14396/2489
dc.identifier10.1038/srep29525
dc.identifierDR0UV
dc.identifier27389966
dc.identifierWOS:000379623300001
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8943330
dc.descriptionComplex glycans cover the gut epithelial surface to protect the cell from the environment. Invasive pathogens must breach the glycan layer before initiating infection. While glycan degradation is crucial for infection, this process is inadequately understood. Salmonella contains 47 glycosyl hydrolases (GHs) that may degrade the glycan. We hypothesized that keystone genes from the entire GH complement of Salmonella are required to degrade glycans to change infection. This study determined that GHs recognize the terminal monosaccharides (N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac), galactose, mannose, and fucose) and significantly (p < 0.05) alter infection. During infection, Salmonella used its two GHs sialidase nanH and amylase malS for internalization by targeting different glycan structures. The host glycans were altered during Salmonella association via the induction of N-glycan biosynthesis pathways leading to modification of host glycans by increasing fucosylation and mannose content, while decreasing sialylation. Gene expression analysis indicated that the host cell responded by regulating more than 50 genes resulting in remodeled glycans in response to Salmonella treatment. This study established the glycan structures on colonic epithelial cells, determined that Salmonella required two keystone GHs for internalization, and left remodeled host glycans as a result of infection. These data indicate that microbial GHs are undiscovered virulence factors.
dc.descriptionLos glicanos complejos cubren la superficie epitelial intestinal para proteger la célula del medio ambiente. Los patógenos invasivos deben atravesar la capa de glucano antes de iniciar la infección. Si bien la degradación de glicanos es crucial para la infección, este proceso no se comprende adecuadamente. Salmonella contiene 47 glicosil hidrolasas (GH) que pueden degradar el glicano. Presumimos que se requieren genes clave de todo el complemento de GH de Salmonella para degradar los glucanos para cambiar la infección. Este estudio determinó que las GH reconocen los monosacáridos terminales (ácido N-acetilneuramínico (Neu5Ac), galactosa, manosa y fucosa) y alteran significativamente (p < 0,05) la infección. Durante la infección, Salmonella usó sus dos GH sialidasa nanH y amilasa malS para la internalización al dirigirse a diferentes estructuras de glucano. Los glucanos del huésped se alteraron durante la asociación con Salmonella a través de la inducción de vías de biosíntesis de N-glucanos que conducen a la modificación de los glucanos del huésped al aumentar la fucosilación y el contenido de manosa, al tiempo que disminuye la sialilación. El análisis de la expresión génica indicó que la célula huésped respondió regulando más de 50 genes, lo que resultó en glucanos remodelados en respuesta al tratamiento con Salmonella. Este estudio estableció las estructuras de glicanos en las células epiteliales del colon, determinó que Salmonella requería dos GH clave para la internalización y dejó glicanos del huésped remodelados como resultado de la infección. Estos datos indican que las GH microbianas son factores de virulencia no descubiertos.
dc.formatapplication/pdf
dc.format11 páginas
dc.languageEnglish
dc.publisherNATURE PUBLISHING GROUP
dc.relationScientific Reports, vol.6 (2016)
dc.relationhttps://doi.org/10.1038/srep29525
dc.rightsgold, Green Published, Green Submitted
dc.rightsAcceso abierto
dc.sourceScientific Reports
dc.subjectReceptor-Binding Specificity
dc.subjectEnterica Serovar Typhimurium
dc.subjectCarbohydrate-Active Enzymes
dc.subjectEscherichia-Coli
dc.subjectSequence
dc.subjectCell
dc.subjectTransmission
dc.subjectMechanisms
dc.subjectEvolution
dc.subjectCommensal
dc.subjectEspecificidad de Unión Al Receptor
dc.subjectEnterica Serovar Typhimurium
dc.subjectEnzimas Activas por Carbohidratos
dc.subjectEscherichia-Coli
dc.subjectSecuencia
dc.subjectCélula
dc.subjectTransmisión
dc.subjectMecanismos
dc.subjectEvolución
dc.subjectComensal
dc.titleSalmonella Degrades the Host Glycocalyx Leading to Altered Infection and Glycan Remodeling
dc.titleSalmonella degrada el glucocáliz del huésped, lo que conduce a una infección alterada y remodelación de glucanos
dc.typeArtículo de revista


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