Regulation of Brucella virulence by the two-component system BvrR/BvrS

Abstract

The Brucella BvrR/BvrS two-component regulatory system is highly similar to the regulatory and sensory proteins of Sinorhizobium and Agrobacterium necessary for endosymbiosis and pathogenicity in plants, and very similar to a putative system present in the animal pathogen Bartonella. Mutations in the bvrR or bvrS genes hamper the penetration of B. abortus in non-phagocytic cells and impairs intracellular trafficking and virulence. In contrast to virulent Brucella, BvrR/BvrS mutants do not recruit small GTPases of the Rho subfamily required for actin polymerization and penetration to cells. Dysfunction of the BvrR/BvrS system alters the outer membrane permeability, the expression of several group 3 outer membrane proteins and the pattern of lipid A acylation. Constructs of virulent B. abortus chimeras containing heterologous LPS from the bvrS− mutant demonstrated an altered permeability to cationic peptides similar to that of the BvrR/BvrS mutants. We hypothesize that the Brucella BvrR/BvrS is a system devoted to the homeostasis of the outer membrane and, therefore in the interface for cell invasion and mounting the required structures for intracellular parasitism.l sistema regulador de dos componentes Brucella BvrR / BvrS es muy similar a las proteínas reguladoras y sensoriales de Sinorhizobium y Agrobacterium necesarias para la endosimbiosis y patogenicidad en plantas, y muy similar a un sistema putativo presente en el patógeno animal Bartonella . Las mutaciones en los genes bvrR o bvrS dificultan la penetración de B. abortus en células no fagocíticas y altera el tráfico intracelular y la virulencia. En contraste con la virulenta Brucella, Los mutantes BvrR / BvrS no reclutan pequeñas GTPasas de la subfamilia Rho requeridas para la polimerización de actina y la penetración en las células. La disfunción del sistema BvrR / BvrS altera la permeabilidad de la membrana externa, la expresión de varias proteínas de la membrana externa del grupo 3 y el patrón de acilación del lípido A. Las construcciones de virulenta B. abortus quimeras que contienen LPS heterólogos a partir de los BVRS - mutantes demostraron una permeabilidad alterada a péptidos catiónicos similares a la de los / BVRS mutantes BvrR. Nuestra hipótesis es que Brucella BvrR / BvrS es un sistema dedicado a la homeostasis de la membrana externa y, por lo tanto, en la interfaz para la invasión celular y el montaje de las estructuras necesarias para el parasitismo intracelular.