Investigation of a virulence regulator mutant strain of Salmonella enterica as a candidate for live oral vaccine providing cross-immunity  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48526
Type F
Principal investigator Nagy, Gábor
Title in Hungarian Egy virulencia regulátor mutáns Salmonella enterica törzs mint kereszt-immunitást biztosító orális vakcina jelölt vizsgálata
Title in English Investigation of a virulence regulator mutant strain of Salmonella enterica as a candidate for live oral vaccine providing cross-immunity
Panel Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent Institute of Medical Microbiology and Immunology (University of Pécs)
Starting date 2005-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 7.250
FTE (full time equivalent) 2.55
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Kutatásaink során egy Salmonella rfaH mutánst mint potenciális vakcina jelöltet vizsgáltunk több aspektusból. Mivel az RfaH fehérje egy transzkripciós regulátor, vizsgáltuk, hogy mely virulencia faktorokra kifejtett hatása okozza a vakcina törzs attenuációját. Microarray felhasználásával kimutattuk, hogy direkt módon az LPS-szintézise és a 4-es Salmonella pathogenitási szigeten (SPI-4) található sii operon áll az RfaH szabályozása alatt. Igazoltuk, hogy a SPI-4 deléciója csak mérsékelten csökkenti a Salmonella virulenciát, tehát az RfaH hiányában bekövetkező LPS-amputáció (mély R fenotípus) tehető felelőssé a nagymértékben csökkent virulenciáért. Izogén strukturális LPS mutánsokkal szemben az rfaH mutáns optimális mértékű attenuációját tudtuk kimutatni; amellett, hogy a mutáció biztonságossá tette az élő vakcina törzs alkalmazását, megmaradt a protektív immunválasz kiváltásához nélkülözhetetlen immunogenitása. Igazoltuk továbbá, hogy a bélbaktériumok felszínén található konzervált antigének immunogenitása fokozódik az LPS szintézisének csökkenése mellett. Immunológiai módszerekkel kipreparáltuk a kereszt-reaktivitásért felelős antigéneket és ezeket tömegspektroszkópiás módszerekkel azonosítottuk. Állatkísérletekkel igazoltuk, hogy az rfaH mutánsok valóban képesek kereszt-protekciót kiváltani különböző Salmonella szerotípusok között.
Results in English
Vaccine potential of a Salmonella rfaH mutant as vaccine candidate was investigated from several aspects. As RfaH is a transcriptional regulator, we analysed transcriptome of the mutant (compared to the isogenic wild-type strain) on microarrays. We showed direct influence of RfaH on LPS-synthesis as well as the sii operon carried on Salmonella pathogenicity island-4 (SPI-4). By showing that a SPI-4 mutant is slightly attenuated only, we proposed that truncation of LPS (resulting in the so-called deep-rough phenotype) is responsible for the high virulence attenuation of the rfaH mutant. Attenuation and protective capacity of rfaH mutant was compared to isogenic structural LPS mutants. It was shown that - in contrast to any structural mutations - loss of RfaH results in an optimal phenotype, where high attenuation is paralleled by retained immunogenicity of the vaccine candidate. Furthermore, we proved that immunogenicity of conserved outer membrane proteins shared by members of the family Enterobacteriaceae is increased in LPS mutants (including rfaH). These cross-reactive antigens were purified by immunological techniques and identified using mass spectrometry. Animal experiments proved that rfaH mutants, indeed, generate serotype-independent immunity to Salmonella pathogens.
Full text http://real.mtak.hu/1826/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Blumer C., Lehnen D., Dobrindt U., Nagy G., Michaelis K., Emödy L., Polen T., Rachel R., Wendische V., Undena G.: Regulation of Type 1 fimbriae synthesis and biofilm formation by the transcriptional regulator LrhA of Escherichia coli, Microbiol.-SGM 151:3287-3298, 2005
Nagy G., Danino V., Dobrindt U., Pallen M., Chaudhuri R., Emody L., Hinton J.C., Hacker J.: Down-regulation of key virulence factors makes the Salmonella enterica serovar Typhimurium rfaH mutant a promising live-attenuated vaccine candidate., Infect. Immun. 74:5914-5925., 2006
Kiss T., Morgan E., Nagy G.: Contribution of SPI-4 genes to the virulence of Salmonella enterica, FEMS Microbiol. Lett. 275:153-159, 2007
Nagy G., Palkovics T., Otto A., Kusch H., Kocsis B., Dobrindt U., Engelmann S., Hecker M., Emödy L., Pal T., Hacker J.: ''Gently rough'': vaccine potential of a Salmonella enterica lipopolysaccharide regulatory mutant, Submitted, 2008
Nagy, G., Dobrindt, U., Grozdanov, L., Hacker, J., Emődy, L.: Transcriptional regulation through RfaH contributes to intestinal colonization by Escherichia coli., FEMS Microbiol. Lett. 244:173-180., 2005
Nagy G., Pal T.: Lipopolysaccharide: a tool and target in enterobacterial vaccine development, Biol. Chem. In press., 2008
Nagy G., Emödy L., Pal T.: Strategies for the development of vaccines conferring broad-spectrum protection, Int. J. Med. Microbiol. In press., 2008
Brzuszkiewicz E., Bruggemann H., Liesegang H., Emmerth M., Oelschlaeger T., Nagy G., Albermann K., Wagner C., Buchrieser C., Emody L., Gottschalk G., Hacker J., Dobrindt U.: How to become an uropathogen: Comparative genomic analysis of extraintestinal pathogenic Escherichia coli strains., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103:12879-12884., 2006
Mansson L.E., Kjall P., Pellett S., Nagy G., Welch R.A., Backhed F., Frisan T., Richter-Dahlfors A.: Role of the LPS/CD14 complex for the activity of hemolysin from uropathogenic E. coli, Infect Immun 75:997-1004, 2007
Müller, C.M., Dobrindt U., Nagy G., Emödy L., Uhlin E.B., Hacker J.: Role of histone-like proteins H-NS and StpA in expression of virulence determinants of uropathogenic Escherichia coli., J. Bacteriol. 188:5428-5438., 2006
Nagy, G., Altenhöfer, A., Knapp, O., Maier, E., Dobrindt, U., Blum-Oehler, G., Benz, R., Emődy, L., Hacker, J.: Both alpha-hemolysin determinants contribute to full virulence of uropathogenic Escherichia coli strain 536., Microbes Infect. 8:2006-2012., 2006



Back »