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The Group A Streptococcus Interleukin-8 Protease SpyCEP Promotes Bacterial Intracellular Survival by Evasion of Autophagy

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Infectious Microbes & Diseases 2022年第3期4卷 116-123页

作者： RenéBergmann Giuseppe Gulotta Federica Andreoni Tomoko Sumitomo Shigetada Kawabata Annelies S.Zinkernagel Gursharan S.Chhatwal Victor Nizet Manfred Rohde Satoshi Uchiyama Central Unit for Microscopy(ZEIM) Helmholtz Centre for Infection ResearchBraunschweigGermany Division of Infectious Diseases and Hospital Epidemiology University Hospital ZurichZurichSwitzerland Department of Oral and Molecular Microbiology Osaka University Graduate School of DentistrySuita-OsakaJapan Division of Host-Microbe Systems and Therapeutics Department of PediatricsUniversity of CaliforniaSan DiegoLa JollaCalifornia

Autophagy serves an innate immune function in defending the host against invading bacteria,including group A Streptococcus(GAS).Autophagy is regulated by numerous host proteins,including the endogenous negative regulator calpain,a cytosolic protease.Globally disseminated serotypeM1T1 GAS strains associated with high invasive disease potential express numerous virulence factors and resist autophagic clearance.Upon in vitro infection of human epithelial cell lines with representative wild-type GAS M1T1 strain 5448(M1.5448),we observed increased calpain activation linked to a specific GAS virulence factor,the interleukin-8 protease SpyCEP.Calpain activation inhibited autophagy and decreased capture of cytosolic GAS in autophagosomes.In contrast,the serotype M6 GAS strain JRS4(M6.JRS4),which is highly susceptible to host autophagy-mediated killing,expresses low levels of SpyCEP and does not activate calpain.Overexpression of SpyCEP in M6.JRS4 stimulated calpain activation,inhibited autophagy,and significantly decreased bacterial capture in autophagosomes.These paired loss-and gain-of-function studies reveal a novel role for the bacterial protease SpyCEP in enabling GAS M1 evasion of autophagy and host innate immune clearance.

关键词： group A Streptococcus SpyCEP virulence factor epithelial cells intracellular survival autophagy xenophagy calpain

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