Summary Biosynthesis of iron-sulfur (Fe-S) clusters is indispensable for living cells. Three biosynthesis systems termed NIF, ISC and SUF have been extensively characterized in both bacteria and eukarya. For these L-cysteine is the sulfur source. A bioinformatic survey suggested the presence of a minimal SUF system composed of only two components, SufB* (a putative ancestral form of SufB and SufD) and SufC, in anaerobic archaea and bacteria. Here, we report the successful complementation of an Escherichia coli mutant devoid of the usual ISC and SUF systems upon expression of the archaeal sufB*C genes. Strikingly, this heterologous complementation occurred under anaerobic conditions only when sulfide was supplemented to the culture media. Mutational analysis and structural predictions suggest that the archaeal SufB*C most likely forms a SufB* 2 C 2 complex and serves as the scaffold for de novo Fe-S cluster assembly using the essential Cys and Glu residues conserved between SufB* and SufB, in conjunction with a His residue shared between SufB* and SufD. We also demonstrate artificial conversion of the SufB* 2 C 2 structure to the SufBC 2 D type by introducing several mutations to the two copies of sufB* . Our study thus elucidates the molecular function of this minimal SUF system and suggests that it is the evolutionary prototype of the canonical SUF system.

[Background] McH-lpr/lpr-RA1 mice are a new strain of mice which spontaneously develop arthritis in the ankle, leading finally to ankylosis. There is no published data that drug treatment has been trialed on these mice. [Objectives] This study examined the effect of the mouse anti-IL-6 receptor antibody, MR16-1, for the treatment of ankylosis in McH-lpr/lpr-RA1 mice. [Methods] Male McH-lpr/lpr-RA1 mice were randomly divided into control and treatment groups. MR16-1 was administered from 10 weeks of age for the treatment group. Saline was applied for the control group. The drug was administered once a week, at an initial dose of 2 mg, then maintained at 0.5 mg once per week thereafter. The effects were evaluated by the histopathological synovitis score, in vivo imaging using indocyanine green liposomes, and analysis of the gene expression of inflammatory cytokines. [Results] Tissue analyses were carried out at 14, 17 and 20 weeks of age. The synovitis scores of treated groups were significantly lower compared with those of the control group at every age. The kappa coefficient was 0.77. However, progression of ankylosis persisted in the MR16-1 treated group. In vivo imaging using indocyanine green liposomes showed significant decreases in signal intensities of treated groups at week 14, but no significant differences were observed at week 18. Blood serum amyloid A levels in treated groups were significantly lower at 17 weeks of age. The gene expression levels of Tnf and Il17 were also significantly lower in MR16-1 treated groups. [Conclusions] Administration of the anti-IL-6 receptor antibody is effective for the treatment of synovitis and bone destruction of McH-lpr/lpr-RA1 mice. McH-lpr/lpr-RA1 mice may be a suitable experimental model for the development of new treatments for spondyloarthritis. IL6 signal blockade could contribute to the treatment of spondyloarthritis, and further studies should be carried out to confirm its potential in the prevention of deformity associated with ankylosis.

ABSTRACT Helicobacter cinaedi infects the human gut and causes invasive infections such as bacteremia and cellulitis through bacterial translocation. However, the mechanism by which H. cinaedi attaches to host cells and establishes infection remains unclear. This study aimed to investigate the relationship between a novel putative autotransporter protein, H. cinaedi autotransporter protein A (HcaA), and its role in pathogenicity. The cytotoxicity of H. cinaedi infection in colon epithelial cell lines (Caco-2 and HT-29) was assessed using a lactate dehydrogenase assay, and it was found that cytotoxicity significantly decreased upon HcaA knockout. Adhesion assays further revealed that the HcaA-knockout strain showed significantly reduced attachment to the human epithelial colorectal adenocarcinoma cell line (Caco-2) compared to that of the wild-type strain. Moreover, the recombinant HcaA protein demonstrated strong adhesion properties to the human monocytic cell line (U937). The adhesive activity was diminished when the RGD motif in HcaA was replaced with RAD, indicating that the RGD motif in HcaA is crucial for host cell adhesion. To determine the role of HcaA in H. cinaedi infection in vivo , C57BL/6 mice were orally infected with wild-type and HcaA-knockout H. cinaedi strains. Bacterial colonization was assessed 7, 14, and 28 days post-infection. At 7 days post-infection, colonization was significantly lower in mice infected with the HcaA-knockout strain compared to those infected with the wild-type strain. In conclusion, our findings suggest that HcaA, a novel putative autotransporter protein in H. cinaedi , plays a significant role as an adhesin in establishing colonization. IMPORTANCE Helicobacter species are classified as gastric or enterohepatic according to their habitat. Among enterohepatic Helicobacter species, which inhabit the intestine, colon and liver, H. cinaedi has been most frequently isolated from humans. H. cinaedi often causes bacteremia and cellulitis in immunocompromised hosts. Here, we focused on the H. cinaedi autotransporter protein A (HcaA), a novel virulence factor in H. cinaedi . We discovered that HcaA contributes to cell adhesion via its RGD motif. Furthermore, in animal experiments, bacterial colonization was reduced in mice infected with HcaA-knockout strains, supporting the hypothesis that HcaA contributes to H. cinaedi adhesion to host cells. Our study provides a novel mechanism for the establishment of H. cinaedi infections and provides new insights into the role of autotransporter proteins in the establishment of Helicobacter infection.