Emilie Ladier, Ludmila Alekseeva, Nadia Berkova, Laetitia Beraud, Anderson Miyoshi, Michael Otto, Julien Jardin, Vasco Azevedo, Frédéric Laurent, Friedrich Götz, Gerard Lina, Gwénaële Henry, Yves Le Loir, Martine Deplanche, Rachid Aref El-Aouar Filho, François Vandenesch, Jean-Paul Steghens, Science et Technologie du Lait et de l'Oeuf (STLO), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), Instituto de Ciencias Biologicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Inst Ciencias Biol, Lab Genet Celular & Mol, Centre National de Reference des Staphylocoques, Université de Lyon, Pathogénie des Staphylocoques – Staphylococcal Pathogenesis, Centre International de Recherche en Infectiologie - UMR (CIRI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hospices Civils de Lyon (HCL), National Institutes of Health [Bethesda] (NIH), Microbial Genetics, Eberhard Karls Universität Tübingen, Pathogénie des Staphylocoques – Staphylococcal Pathogenesis (StaPath), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eberhard Karls Universität Tübingen = Eberhard Karls University of Tuebingen, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-AGROCAMPUS OUEST
Staphylococcus aureus is a gram-positive bacterium responsible for a wide range of infections. Host cell cycle alteration is a sophisticated mechanism used by pathogens to hijack the defense functions of host cells. We previously demonstrated that S. aureus MW2 (USA400) bacteria induced a G2/M phase transition delay in HeLa cells. We demonstrate here that this activity is triggered by culture supernatant compounds. Using size exclusion chromatography of the MW2 supernatant, followed by mass spectroscopy analysis of corresponding peaks, we identified phenol-soluble modulin α (PSMα) peptides as the likely candidates for this effect. Indeed, synthetic PSMα1 and PSMα3 caused a G2/M phase transition delay. The implication of PSMα in cell cycle alteration was confirmed by comparison of S. aureus Los Angeles County clone (LAC) wild-type with the isogenic mutant LAC∆psmα, which lacks the psmα operon encoding PSMα1–4. PSMα-induced G2/M transition delay correlated with a decrease in the defensin genes expression suggesting a diminution of antibacterial functions of epithelial cells. By testing the supernatant of S. aureus human clinical isolates, we found that the degree of G2/M phase transition delay correlated with PSMα1 production. We show that PSMs secreted by S. aureus alter the host cell cycle, revealing a newly identified mechanism for fostering an infection.—Deplanche, M., Filho. R. A. E.–A., Alekseeva, L., Ladier, E., Jardin, J., Henry, G., Azevedo, V., Miyoshi, A., Beraud, L., Laurent, F., Lina, G., Vandenesch, F., Steghens, J.-P., Le Loir, Y., Otto, M., Götz, F., Berkova, N. Phenol-soluble modulin α induces G2/M phase transition delay in eukaryotic HeLa cells.