エタノールアミンを感知する転写因子EutRは、腸内感染時に病原性と伝達を促進することが明らかになった

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Infect. Immun..2020 Jul;IAI.00137-20. doi: 10.1128/IAI.00137-20.Epub 2020-07-06.

エタノールアミンを感知する転写因子EutRは、腸内感染時に病原性と伝達を促進することが明らかになった

The ethanolamine-sensing transcription factor EutR promotes virulence and transmission during intestinal infection.

Carol A Rowley
Amber B Sauder
Melissa M Kendall

PMID: 32631916 DOI: 10.1128/IAI.00137-20.

抄録

腸内病原体は、宿主内での位置を把握し、感染に重要な形質の発現を制御するために、化学的および栄養的なシグナル伝達を利用しています。エタノールアミン含有分子は宿主の生理機能に不可欠であり、腸内プロセスにおいて重要な役割を果たしている。転写因子 EutR は腸管内に保存されており、エタノールアミンの感知と代謝に必要である。腸管出血性（EHEC）O157:H7では、EutRはエタノールアミンに応答して宿主のコロニー化や疾患に必要な形質の発現を活性化するが、EHECの腸管感染におけるEutRの重要性については検討されていない。マウスではEHECは自然にコロニー化や発病を起こさないため、我々はEHECの病原体のモデルとして天然のマウス病原体を用いてEHECの病原性を調べ、EutR EHECの重要性を調べ、病原体が付着して排出される病原体の病原性形質である腸球排出遺伝子座（LEE）をコードした。本研究では、EHECにおいて、エタノールアミンの感知とEutR依存性のLEEの制御が保存されていることを明らかにした。さらに、EutRは感染時にLEEの最大発現、コロニー化、感染効率の向上に必要であることを明らかにした。これらの知見から、EutRは一次宿主感染サイクル中の持続性に重要であるだけでなく、宿主集団内での維持にも必要であることが明らかになった。

Enteric pathogens exploit chemical and nutrient signaling to gauge their location within a host and control expression of traits important for infection. Ethanolamine-containing molecules are essential in host physiology and play important roles in intestinal processes. The transcription factor EutR is conserved in the and is required for ethanolamine sensing and metabolism. In enterohemorrhagic (EHEC) O157:H7, EutR responds to ethanolamine to activate expression of traits required for host colonization and disease; however, the importance of EutR to EHEC intestinal infection has not been examined. Because EHEC does not naturally colonize or cause disease in mice, we employed the natural murine pathogen as a model of EHEC virulence to investigate the importance of EutR EHEC and encode the locus of enterocyte effacement (LEE), which is the canonical virulence trait of attaching and effacing pathogens. Our findings demonstrate that ethanolamine sensing and EutR-dependent regulation of the LEE is conserved in Moreover, during infection, EutR is required for maximal LEE expression, colonization, and transmission efficiency. These findings reveal that EutR is not only important for persistence during the primary host infection cycle but is required for maintenance in a host population.