PD
Pan Deng
Author with expertise in Global Burden of Group A Streptococcal Diseases
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
3
(33% Open Access)
Cited by:
3
h-index:
25
/
i10-index:
49
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Structure and mechanism of biosynthesis of Streptococcus mutans cell wall polysaccharide

Jeffrey Rush et al.May 9, 2024
+9
N
S
J
the causative agent of human dental caries, expresses a cell wall attached Serotype
0
Citation3
0
Save
0

The molecular mechanism of N-acetylglucosamine side-chain attachment to the Lancefield group A Carbohydrate in Streptococcus pyogenes

Jeffrey Rush et al.Aug 25, 2017
+6
P
R
J
In many Lactobacillales species (i.e. lactic acid bacteria), peptidoglycan is decorated by polyrhamnose polysaccharides that are critical for cell envelope integrity and cell shape and also represent key antigenic determinants. Despite the biological importance of these polysaccharides, their biosynthetic pathways have received limited attention. The important human pathogen, Streptococcus pyogenes, synthesizes a key antigenic surface polymer-the Lancefield group A carbohydrate (GAC). GAC is covalently attached to peptidoglycan and consists of a polyrhamnose polymer, with N-acetylglucosamine (GlcNAc) side chains, which is an essential virulence determinant. The molecular details of the mechanism of polyrhamnose modification with GlcNAc are currently unknown. In this report, using molecular genetics, analytical chemistry and mass spectrometry analysis, we demonstrated that GAC biosynthesis requires two distinct undecaprenol-linked GlcNAc-lipid intermediates: GlcNAc-pyrophosphoryl-undecaprenol (GlcNAc-P-P-Und) produced by the GlcNAc-phosphate transferase GacO and GlcNAc-phosphate-undecaprenol (GlcNAc-P-Und) produced by the glycosyltransferase GacI. Further investigations revealed that the GAC polyrhamnose backbone is assembled on GlcNAc-P-P-Und. Our results also suggested that a GT-C glycosyltranferase, GacL, transfers GlcNAc from GlcNAc-P-Und to polyrhamnose. Moreover, GacJ, a small membrane-associated protein, formed a complex with GacI and significantly stimulated its catalytic activity. Of note, we observed that GacI homologs perform a similar function in Streptococcus agalactiae and Enterococcus faecalis. In conclusion, the elucidation of GAC biosynthesis in S. pyogenes reported here enhances our understanding of how other Gram-positive bacteria produce essential components of their cell wall.
0

Discovery of glycerol phosphate modification on streptococcal rhamnose polysaccharides

Rebecca Edgar et al.Jun 4, 2018
+15
P
A
R
Cell wall glycopolymers on the surface of Gram-positive bacteria are fundamental to bacterial physiology and infection biology. These structures have also gained interest as vaccine antigens, in particular for the human pathogens Group A Streptococcus (GAS) and Streptococcus mutans. Streptococcal cell wall glycopolymers are considered to be functional homologues of wall teichoic acids but surprisingly lack the biologically-relevant and characteristic anionic charge. Here we identify gacH, a gene of unknown function in the GAS Group A Carbohydrate (GAC) biosynthetic cluster, in two independent transposon library screens for its ability to confer resistance to zinc and susceptibility to the bactericidal enzyme human group IIA secreted phospholipase A2. To understand the underlying mechanism of these phenotypes, we determined the structure of the extracellular domain of GacH and discover that it represents a new family of glycerol phosphate (GroP) transferases. Importantly, we demonstrate the presence of GroP in both the GAC and the homologous Serotype c Carbohydrate (SCC) from S. mutans, which is conferred by gacH and sccH products, respectively. NMR analysis of GAC released from cell wall by non-destructive methods reveals that approximately 30% of the GAC GlcNAc side-chains are modified by GroP at the C6 hydroxyl group. This previously unrecognized structural modification impacts host-pathogen interaction and has implications for vaccine design.