Omp19 enables Brucella abortus to evade the antimicrobial activity from host's proteolytic defense system

Pathogenic microorganisms confront several proteolytic events in the molecular interplay with their host, highlighting that proteolysis and its regulation play an important role during infection. Microbial inhibitors, along with their target endogenous/exogenous enzymes, may directly affect the host’s defense mechanisms and promote infection. Omp19 is a Brucella spp. conserved lipoprotein anchored by the lipid portion in the Brucella outer membrane. Previous work demonstrated that purified unlipidated Omp19 (U-Omp19) has protease inhibitor activity against gastrointestinal and lysosomal proteases. In this work, we found that a Brucella omp19 deletion mutant is highly attenuated in mice when infecting by the oral route. This attenuation can be explained by bacterial increased susceptibility to host proteases met by the bacteria during establishment of infection. Omp19 deletion mutant has a cell division defect when exposed to pancreatic proteases that is linked to cell-cycle arrest in G1-phase, Omp25 degradation on the cell envelope and CtrA accumulation. Moreover, Omp19 deletion mutant is more susceptible to killing by macrophage derived microsomes than wt strain. Preincubation with gastrointestinal proteases led to an increased susceptibility of Omp19 deletion mutant to macrophage intracellular killing. Thus, in this work, we describe for the first time a physiological function of B. abortus Omp19. This activity enables Brucella to better thrive in the harsh gastrointestinal tract, where protection from proteolytic degradation can be a matter of life or death, and afterwards invade the host and bypass intracellular proteases to establish the chronic infection.Fil: Pasquevich, Karina Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Carabajal, Marianela Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Guaimas, Francisco Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Bruno, Laura Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Roset, Mara Sabrina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Coria, Mirta Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Rey Serrantes, Diego A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Comerci, Diego José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Cassataro, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentin

A bacterial protease inhibitor protects antigens delivered in oral vaccines from digestion while triggering specific mucosal immune responses

We report here that a bacterial protease inhibitor from Brucella spp. called U-Omp19 behaves as an ideal constituent for a vaccine formulation against infectious diseases. When co-administered orally with an antigen (Ag), U-Omp19: i) can bypass the harsh environment of the gastrointestinal tract by inhibiting stomach and intestine proteases and consequently increases the half-life of the co-administered Ag at immune inductive sites: Peyer's patches and mesenteric lymph nodes while ii) it induces the recruitment and activation of antigen presenting cells (APCs) and increases the amount of intracellular Ag inside APCs. Therefore, mucosal as well as systemic Ag-specific immune responses, antibodies, Th1, Th17 and CD8(+) T cells are enhanced when U-Omp19 is co-administered with the Ag orally. Finally, this bacterial protease inhibitor in an oral vaccine formulation confers mucosal protection and reduces parasite loads after oral challenge with virulent Toxoplasma gondii.Fil: Ibañez, Andres Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Coria, Mirta Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Carabajal, Marianela Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Delpino, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; ArgentinaFil: Risso, Gabriela Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Gonzalez Cobiello, Paula Lucía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Microbiología. Cátedra de Microbiología, Parasitología E Inmunología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Rinaldi, Jimena Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Barrionuevo, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Bruno, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Frank, Fernanda Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones En Microbiología y Parasitología Medica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones En Microbiología y Parasitología Medica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Goldbaum, Fernando Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Briones, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Giambartolomei, Guillermo Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Inmunología, Genética y Metabolismo; ArgentinaFil: Pasquevich, Karina Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Cassataro, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "dr. Raul Alfonsin" (sede Chascomus) | Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; Argentin

U-Omp19 from Brucella abortus is a Useful adjuvant for Vaccine Formulations against Salmonella infection in Mice

Most pathogens infect through mucosal surfaces, and parenteral immunization typically fails to induce effective immune responses at these sites. Development of oral-administered vaccines capable of inducing mucosal as well as systemic immunity while bypassing the issues of antigen degradation and immune tolerance could be crucial for the control of enteropathogens. This study demonstrates that U-Omp19, a bacterial protease inhibitor with immunostimulatory features, coadministered with Salmonella antigens by the oral route, enhances mucosal and systemic immune responses in mice. U-Omp19 was able to increase antigen-specific production of IFN-γ and IL-17 and mucosal (IgA) antibody response. Finally, oral vaccination with U-Omp19 plus Salmonella antigens conferred protection against virulent challenge with Salmonella Typhimurium, with a significant reduction in bacterial loads. These findings prove the efficacy of this novel adjuvant in the Salmonella infection model and support the potential of U-Omp19 as a suitable adjuvant in oral vaccine formulations against mucosal pathogens requiring T helper (Th)1-Th17 protective immune responses.Fil: Risso, Gabriela Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Carabajal, Marianela Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Bruno, Laura Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Ibañez, Andres Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Coria, Mirta Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Pasquevich, Karina Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Lee, Seung Joo. University of California at Davis; Estados UnidosFil: McSorley, Stephen J.. University of California at Davis; Estados UnidosFil: Briones, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Cassataro, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentin

A Brucella spp. protease inhibitor limits antigen lysosomal proteolysis, increases cross-presentation, and enhances CD8+ T Cell responses

In this study, we demonstrate that the unlipidated (U) outer membrane protein (Omp) 19 from Brucella spp. is a competitive inhibitor of human cathepsin L. U-Omp19 inhibits lysosome cathepsins and APC-derived microsome activity in vitro and partially inhibits lysosomal cathepsin L activity within live APCs. Codelivery of U-Omp19 with the Ag can reduce intracellular Ag digestion and increases Ag half-life in dendritic cells (DCs). U-Omp19 retains the Ag in Lamp-2(+) compartments after its internalization and promotes a sustained expression of MHC class I/peptide complexes in the cell surface of DCs. Consequently, U-Omp19 enhances Ag cross-presentation by DCs to CD8(+) T cells. U-Omp19 s.c. delivery induces the recruitment of CD11c(+)CD8α(+) DCs and monocytes to lymph nodes whereas it partially limits in vivo Ag proteolysis inside DCs. Accordingly, this protein is able to induce CD8(+) T cell responses in vivo against codelivered Ag. Antitumor responses were elicited after U-Omp19 coadministration, increasing survival of mice in a murine melanoma challenge model. Collectively, these results indicate that a cysteine protease inhibitor from bacterial origin could be a suitable component of vaccine formulations against tumors.Fil: Coria, Lorena M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Ibañez, Andres Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Tkach, Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Sabbione, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Bruno, Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Carabajal, Marianela Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Berguer, Paula Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Barrionuevo, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Schillaci, Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Giambartolomei, Guillermo Hernan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pasquevich, Karina Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Cassataro, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentin