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The Impact of YabG Mutations on Clostridioides difficile Spore Germination and Processing of Spore Substrates
Molecular Microbiology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2024-09-11 , DOI: 10.1111/mmi.15316 Morgan S. Osborne 1 , Joshua N. Brehm 1 , Carmen Olivença 2 , Alicia M. Cochran 1 , Mónica Serrano 2 , Adriano O. Henriques 2 , Joseph A. Sorg 1
Molecular Microbiology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2024-09-11 , DOI: 10.1111/mmi.15316 Morgan S. Osborne 1 , Joshua N. Brehm 1 , Carmen Olivença 2 , Alicia M. Cochran 1 , Mónica Serrano 2 , Adriano O. Henriques 2 , Joseph A. Sorg 1
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YabG is a sporulation-specific protease that is conserved among sporulating bacteria. Clostridioides difficile YabG processes the cortex destined proteins preproSleC into proSleC and CspBA to CspB and CspA. YabG also affects synthesis of spore coat/exosporium proteins CotA and CdeM. In prior work that identified CspA as the co-germinant receptor, mutations in yabG were found which altered the co-germinants required to initiate spore germination. To understand how these mutations in the yabG locus contribute to C. difficile spore germination, we introduced these mutations into an isogenic background. Spores derived from C. difficile yabGC207A (a catalytically inactive allele), C. difficile yabGA46D, C. difficile yabGG37E, and C. difficile yabGP153L strains germinated in response to taurocholic acid alone. Recombinantly expressed and purified preproSleC incubated with E. coli lysate expressing wild type YabG resulted in the removal of the presequence from preproSleC. Interestingly, only YabGA46D showed any activity toward purified preproSleC. Mutation of the YabG processing site in preproSleC (R119A) led to YabG shifting its processing to R115 or R112. Finally, changes in yabG expression under the mutant promoters were analyzed using a SNAP-tag and revealed expression differences at early and late stages of sporulation. Overall, our results support and expand upon the hypothesis that YabG is important for germination and spore assembly and, upon mutation of the processing site, can shift where it cleaves substrates.
中文翻译：
YabG 突变对艰难梭菌孢子萌发和孢子底物加工的影响
YabG 是一种孢子形成特异性蛋白酶，在孢子形成细菌中是保守的。艰难梭菌YabG 将皮层目标蛋白 preproSleC 加工成 proSleC，将 CspBA 加工成 CspB 和 CspA。YabG 还影响孢子层/外孢子蛋白 CotA 和 CdeM 的合成。在先前将 CspA 确定为共发芽受体的工作中，发现 yabG 突变改变了启动孢子萌发所需的共发芽体。了解 yabG 位点中的这些突变如何导致 C。艰难孢子萌发，我们将这些突变引入同基因背景。来源于 C 的孢子。艰难 yabGC207A （催化失活等位基因），C.艰难 yabGA46D， C.艰难 yabGG37E 和 C。艰难菌 yabGP153L 菌株在单独牛磺胆酸下发芽。重组表达和纯化的 preproSleC 与 E 一起孵育。表达野生型 YabG 的大肠杆菌裂解物导致 preproSleC 的前序列被去除。有趣的是，只有 YabGA46D 对纯化的 preproSleC 表现出任何活性。preproSleC （R119A） 中 YabG 加工位点的突变导致 YabG 将其加工转移到 R115 或 R112。最后，使用 SNAP 标签分析突变启动子下 yabG 表达的变化，并揭示了孢子形成早期和晚期的表达差异。总体而言，我们的结果支持并扩展了 YabG 对发芽和孢子组装很重要的假设，并且在加工位点发生突变时，它可以改变切割底物的位置。
更新日期：2024-09-11
中文翻译：
YabG 突变对艰难梭菌孢子萌发和孢子底物加工的影响
YabG 是一种孢子形成特异性蛋白酶，在孢子形成细菌中是保守的。艰难梭菌YabG 将皮层目标蛋白 preproSleC 加工成 proSleC，将 CspBA 加工成 CspB 和 CspA。YabG 还影响孢子层/外孢子蛋白 CotA 和 CdeM 的合成。在先前将 CspA 确定为共发芽受体的工作中，发现 yabG 突变改变了启动孢子萌发所需的共发芽体。了解 yabG 位点中的这些突变如何导致 C。艰难孢子萌发，我们将这些突变引入同基因背景。来源于 C 的孢子。艰难 yabGC207A （催化失活等位基因），C.艰难 yabGA46D， C.艰难 yabGG37E 和 C。艰难菌 yabGP153L 菌株在单独牛磺胆酸下发芽。重组表达和纯化的 preproSleC 与 E 一起孵育。表达野生型 YabG 的大肠杆菌裂解物导致 preproSleC 的前序列被去除。有趣的是，只有 YabGA46D 对纯化的 preproSleC 表现出任何活性。preproSleC （R119A） 中 YabG 加工位点的突变导致 YabG 将其加工转移到 R115 或 R112。最后，使用 SNAP 标签分析突变启动子下 yabG 表达的变化，并揭示了孢子形成早期和晚期的表达差异。总体而言，我们的结果支持并扩展了 YabG 对发芽和孢子组装很重要的假设，并且在加工位点发生突变时，它可以改变切割底物的位置。
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