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SpA, ClfA and FnbpA genetic variations lead to Staphaurex® test negative phenotypes in bovine mastitis Staphylococcus aureus isolates


Stutz, Katrin. SpA, ClfA and FnbpA genetic variations lead to Staphaurex® test negative phenotypes in bovine mastitis Staphylococcus aureus isolates. 2011, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Genetische Variationen in den SpA, ClfA and FnbpA Proteinen führen zu Staphaurex® Test negativen Ergebnissen bei Staphylococcus aureus Isolaten aus bovinen Mastitismilchen

Katrin Stutz

Institut für Lebensmittelsicherheit und –hygiene, Vetsuisse Fakultät Universität Zürich, CH-8057 Zürich, Schweiz

Staphylococcus aureus exprimiert viele Proteine, die als Virulenzfaktoren agieren und so zu diversen Krankheitsbildern, inklusive Mastitis führen. Zu diesen Proteinen gehören SpA, ClfA, ClfB, FnbpA und FnbpB, die wichtig sind für die Adhäsion und Invasion von S. aureus an und in Wirtszellen, sowie für die Fähigkeit, der Immunantwort zu entgehen. Die Interaktion zwischen diesen S. aureus Oberflächenproteinen und humanem Immunoglobulin G (IgG) sowie Fibrinogen, gekoppelt an Latexpartikel, wird ausgenützt, um eine Latexagglutinations-Reaktion auszulösen. In dieser Studie wurde der Staphaurex® Latexagglutinations-Test bei einer Gruppe bestätigter boviner Mastitis S. aureus Isolaten angewendet. Bemerkenswerterweise zeigten 54% (43/79) von diesen Isolaten einen Latexagglutinations-negativen Phenotyp. Diese wurden weiter untersucht: spezifische genetische Veränderungen in den spa, clfA und fnbpA Genen sowie der Verlust von fnbpB wurden entdeckt. Die genetischen Veränderungen umfassen ein verfrühtes „Stop Codon“ im spa Gen, was zu einem verkürzten SpA führt, das nicht mehr an IgG binden kann. Zusätzlich wurden Polymorphismen im clfA und fnbpA Gen entdeckt, die im Protein die Fibrinogen-Bindungs-Aktivität signifikant reduzieren. Diese genetischen Variationen bei S. aureus Isolaten haben möglicherweise auch Auswirkungen auf ihre Virulenz im Zusammenhang mit bovinen Mastitiden. SpA, ClfA and FnbpA genetic variations lead to Staphaurex® test negative phenotypes in bovine mastitis Staphylococcus aureus isolates

Katrin Stutz

Institute for Food Safety and Hygiene, Vetsuisse Faculty University of Zurich, CH-8057 Zurich, Switzerland

Staphylococcus aureus encodes many proteins that act as virulence factors leading to a variety of diseases including mastitis in cows. Amongst them, SpA, ClfA, ClfB, FnbpA and FnbpB are important for the ability of S. aureus to adhere to and invade host cells as well as evade host immune responses. The interaction between these S. aureus surface proteins and human immunoglobulin G (IgG) and fibrinogen that are coupled to latex particles, is utilized to induce latex agglutination reactions, which are widely used in diagnostic kits for confirmation of presumptive S. aureus isolates. In this study, the Staphaurex® latex agglutination test was performed on a collection of confirmed bovine mastitis S. aureus isolates. Notably, 54% (43/79) of these isolates exhibited latex agglutination negative phenotypes. To gain insights, their spa, clfA, clfB, fnbpA and fnbpB genes were examined. Specific genetic changes in spa, clfA and fnbpA as well as loss of fnbpB were detected that may impair SpA, ClfA, FnbpA and FnbpB functions in the latex agglutination reactions. The genetic changes included a premature stop codon in the spa gene leading to truncated SpA that cannot bind anymore to IgG. In addition, clfA and fnbpA genetic polymorphisms linked to ClfA and FnbpA amino acid changes that significantly reduce fibrinogen- binding activity were detected. These genetic variations in S. aureus isolates might also have implications on their bovine mastitis virulence capacity.

Abstract

Genetische Variationen in den SpA, ClfA and FnbpA Proteinen führen zu Staphaurex® Test negativen Ergebnissen bei Staphylococcus aureus Isolaten aus bovinen Mastitismilchen

Katrin Stutz

Institut für Lebensmittelsicherheit und –hygiene, Vetsuisse Fakultät Universität Zürich, CH-8057 Zürich, Schweiz

Staphylococcus aureus exprimiert viele Proteine, die als Virulenzfaktoren agieren und so zu diversen Krankheitsbildern, inklusive Mastitis führen. Zu diesen Proteinen gehören SpA, ClfA, ClfB, FnbpA und FnbpB, die wichtig sind für die Adhäsion und Invasion von S. aureus an und in Wirtszellen, sowie für die Fähigkeit, der Immunantwort zu entgehen. Die Interaktion zwischen diesen S. aureus Oberflächenproteinen und humanem Immunoglobulin G (IgG) sowie Fibrinogen, gekoppelt an Latexpartikel, wird ausgenützt, um eine Latexagglutinations-Reaktion auszulösen. In dieser Studie wurde der Staphaurex® Latexagglutinations-Test bei einer Gruppe bestätigter boviner Mastitis S. aureus Isolaten angewendet. Bemerkenswerterweise zeigten 54% (43/79) von diesen Isolaten einen Latexagglutinations-negativen Phenotyp. Diese wurden weiter untersucht: spezifische genetische Veränderungen in den spa, clfA und fnbpA Genen sowie der Verlust von fnbpB wurden entdeckt. Die genetischen Veränderungen umfassen ein verfrühtes „Stop Codon“ im spa Gen, was zu einem verkürzten SpA führt, das nicht mehr an IgG binden kann. Zusätzlich wurden Polymorphismen im clfA und fnbpA Gen entdeckt, die im Protein die Fibrinogen-Bindungs-Aktivität signifikant reduzieren. Diese genetischen Variationen bei S. aureus Isolaten haben möglicherweise auch Auswirkungen auf ihre Virulenz im Zusammenhang mit bovinen Mastitiden. SpA, ClfA and FnbpA genetic variations lead to Staphaurex® test negative phenotypes in bovine mastitis Staphylococcus aureus isolates

Katrin Stutz

Institute for Food Safety and Hygiene, Vetsuisse Faculty University of Zurich, CH-8057 Zurich, Switzerland

Staphylococcus aureus encodes many proteins that act as virulence factors leading to a variety of diseases including mastitis in cows. Amongst them, SpA, ClfA, ClfB, FnbpA and FnbpB are important for the ability of S. aureus to adhere to and invade host cells as well as evade host immune responses. The interaction between these S. aureus surface proteins and human immunoglobulin G (IgG) and fibrinogen that are coupled to latex particles, is utilized to induce latex agglutination reactions, which are widely used in diagnostic kits for confirmation of presumptive S. aureus isolates. In this study, the Staphaurex® latex agglutination test was performed on a collection of confirmed bovine mastitis S. aureus isolates. Notably, 54% (43/79) of these isolates exhibited latex agglutination negative phenotypes. To gain insights, their spa, clfA, clfB, fnbpA and fnbpB genes were examined. Specific genetic changes in spa, clfA and fnbpA as well as loss of fnbpB were detected that may impair SpA, ClfA, FnbpA and FnbpB functions in the latex agglutination reactions. The genetic changes included a premature stop codon in the spa gene leading to truncated SpA that cannot bind anymore to IgG. In addition, clfA and fnbpA genetic polymorphisms linked to ClfA and FnbpA amino acid changes that significantly reduce fibrinogen- binding activity were detected. These genetic variations in S. aureus isolates might also have implications on their bovine mastitis virulence capacity.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Stephan Roger, Berger-Bächi Brigitte
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Institute of Food Safety and Hygiene
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:570 Life sciences; biology
610 Medicine & health
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2011
Deposited On:15 Mar 2012 22:30
Last Modified:08 Feb 2019 14:58
Number of Pages:0
Additional Information:Publiziert in und Sonderdruck aus: Journal of Clinical Microbiology, Feb. 2011
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod006372844&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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