The effect of PG2092 and PG0708 proteins on the functioning of the type IX secretion system in Porphyromonas gingivalis

Bakteria Porphyromonas gingivalis to patogen występujący w jamie ustnej zaangażowany w rozwój paradontozy. Bakteria te posiadają szereg czynników wirulencji, do których należą m.in fimbrie, gingipainy oraz deiminaza peptydyloarganinowa (PPAD). Wiele czynników wirulencji tych patogenów ulega wydzielaniu przy wykorzystaniu nowo poznanego systemu sekrecji typu IX (T9SS). Proces sekrecji białek przez ten system nie jest w pełni poznany. Największe niejasności dotyczą drugiego etapu sekrecji obejmującego transport białek z periplazmy na zewnątrz komórki. Prawdopodobnie za ten etap sekrecji odpowiada transbłonowe białko określane jako Sov. Jest ono związane z trzema innymi białkami, których rola nie została w pełni poznana. Do białek tych należą: PorV, PPI oraz PLUG. Dlatego celem niniejszej pracy było zbadanie roli białek związanych z translokonem występującym w zewnętrznej błonie komórkowej tych bakterii. Pierwszy etap obejmował uzyskanie mutantów delecyjnych białek PPI oraz PLUG. Zbadano fenotyp tych bakterii oraz aktywność enzymów wydzielanych przez IX system sekrecji. Wykonano również analizę Western blot w celu zbadania wpływu mutacji na sekrecję i obróbkę gingipain. Uzyskane wyniki potwierdzają istotną rolę białek Sov oraz PorV w sekrecji czynników wirulencji przez ten system sekrecji. Białka PPI i PLUG mają nieznaczny, ale zauważalny wpływ na aktywność głównych czynników wirulencji P. gingivalis

Porphyromonas gingivalis is an oral pathogen involved in the development of periodontitis. This bacterium has a number of virulence factors, including fimbria, gingipains and peptidylarganine deiminase (PPAD). Most of virulence factors are secreted using the recently discovered type IX secretion system (T9SS). The process of protein secretion by this system is not fully understood. The greatest ambiguities relate to the second stage of secretion involving the transport of proteins from the periplasm outside the cell. Probably the transmembrane protein called Sov is responsible for this stage of secretion. It is associated with three other proteins whose role have not been fully understood. These proteins include: PorV, PPI and PLUG. Therefore, the purpose of this study was to investigate the role of proteins associated with the translocon found in the outer cell membrane of these bacteria. The first stage involved obtaining PPI and PLUG deletion mutants. The phenotype of these bacteria and the activity of enzymes secreted by the IX secretion system were examined. Western blot analysis was also performed to investigate the effect of mutations on secretion and gingipain processing. The obtained results confirm the critical role of Sov and PorV proteins in the secretion of virulence factors by this secretion system. PPI and PLUG proteins, although not essential for secretion, still have noticeable impact on T9SS function as apparent from decreased activity of gingipains and PPAD.