A midgut lysate of the <i>Riptortus pedestris</i> has antibacterial activity against LPS O-antigen-deficient <i>Burkholderia</i> mutants
저자
Jang, Ho Am ; Seo, Eun Sil ; Seong, Min Young ; Lee, Bok Luel
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
97-106(10쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P> <I>Riptortus pedestris</I>, a common pest in soybean fields, harbors a symbiont <I>Burkholderia</I> in a specialized posterior midgut region of insects. Every generation of second nymphs acquires new <I>Burkholderia</I> cells from the environment. We compared <I>in vitro</I> cultured <I>Burkholderia</I> with newly <I>in vivo</I> colonized <I>Burkholderia</I> in the host midgut using biochemical approaches. The bacterial cell envelope of <I>in vitro</I> cultured and <I>in vivo Burkholderia</I> differed in structure, as <I>in vivo</I> bacteria lacked lipopolysaccharide (LPS) O-antigen. The LPS O-antigen deficient bacteria had a reduced colonization rate in the host midgut compared with that of the wild-type <I>Burkholderia</I>. To determine why LPS O-antigen-deficient bacteria are less able to colonize the host midgut, we examined <I>in vitro</I> survival rates of three LPS O-antigen-deficient <I>Burkholderia</I> mutants and lysates of five different midgut regions. The LPS O-antigen-deficient mutants were highly susceptible when cultured with the lysate of a specific first midgut region (M1), indicating that the M1 lysate contains unidentified substance(s) capable of killing LPS O-antigen-deficient mutants. We identified a 17 kDa protein from the M1 lysate, which was enriched in the active fractions. The N-terminal sequence of the protein was determined to be a soybean Kunitz-type trypsin inhibitor. These data suggest that the 17 kDa protein, which was originated from a main soybean source of the <I>R. pedestris</I> host, has antibacterial activity against the LPS O-antigen deficient (rough-type) <I>Burkholderia.</I> </P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> <I>Burkholderia</I> LPS O-antigen-deficient bacteria had a reduced colonization rate in the host midgut. </LI> <LI> <I>In vitro</I> survival rates of three LPS O-antigen-deficient mutants were examined. </LI> <LI> A specific midgut contains substance killing LPS O-antigen-deficient mutants. </LI> <LI> 17 kDa trypsin inhibitor has antibacterial activity against the LPS O-antigen-deficient mutant. </LI> </UL> </P>
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