Bacterial protein signals are associated with Crohn's disease.
Catherine Juste
(1)
,
David P Kreil
,
Christian Beauvallet
(2)
,
Alain Guillot
,
Sebastian Vaca
,
Christine Carapito
(3)
,
Stanislas Mondot
(1)
,
Peter Sykacek
,
Harry Sokol
(4, 5)
,
Florence Blon
,
Pascale Lepercq
,
Florence Levenez
,
Benoît Valot
(6)
,
Wilfrid Carré
(7)
,
Valentin Loux
(8)
,
Nicolas Pons
,
Olivier David
(9)
,
Brigitte Schaeffer
(10)
,
Patricia Lepage
(1)
,
Patrice Martin
(2)
,
Véronique Monnet
,
Philippe Seksik
(4)
,
Laurent Beaugerie
(4, 5)
,
S Dusko Ehrlich
(11)
,
Jean-François Gibrat
(8)
,
Alain van Dorsselaer
(3)
,
Joël Doré
(1)
1
MICALIS -
MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
2 GABI - Génétique Animale et Biologie Intégrative
3 LSMBO - Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg]
4 UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
5 CHU Saint-Antoine [AP-HP]
6 PSE - La plante et son environnement
7 SBR - Station biologique de Roscoff [Roscoff]
8 MIG - Unité Mathématique Informatique et Génome
9 ESO - Espaces et Sociétés
10 Unité MIAJ - INRA - Mathématiques et Informatique Appliquées
11 UCEA - Unité Commune d'Expérimentation Animale de Vilvert
2 GABI - Génétique Animale et Biologie Intégrative
3 LSMBO - Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg]
4 UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
5 CHU Saint-Antoine [AP-HP]
6 PSE - La plante et son environnement
7 SBR - Station biologique de Roscoff [Roscoff]
8 MIG - Unité Mathématique Informatique et Génome
9 ESO - Espaces et Sociétés
10 Unité MIAJ - INRA - Mathématiques et Informatique Appliquées
11 UCEA - Unité Commune d'Expérimentation Animale de Vilvert
David P Kreil
- Fonction : Auteur
Christian Beauvallet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 745560
- IdHAL : christian-beauvallet
Alain Guillot
- Fonction : Auteur
Sebastian Vaca
- Fonction : Auteur
Christine Carapito
- Fonction : Auteur
- PersonId : 178551
- IdHAL : ccarapito
- ORCID : 0000-0002-0079-319X
- IdRef : 135428866
Stanislas Mondot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 748798
- IdHAL : smondot
- ORCID : 0000-0003-3668-3168
- IdRef : 142653810
Peter Sykacek
- Fonction : Auteur
Harry Sokol
- Fonction : Auteur
- PersonId : 801170
- IdHAL : harry-sokol
- ORCID : 0000-0002-2914-1822
- IdRef : 128516313
Florence Blon
- Fonction : Auteur
Pascale Lepercq
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1018610
Florence Levenez
- Fonction : Auteur
Benoît Valot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 16640
- IdHAL : benoit-valot
- ORCID : 0000-0002-3931-0263
- IdRef : 090324994
Valentin Loux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 736071
- IdHAL : valentin-loux
- ORCID : 0000-0002-8268-915X
- IdRef : 253136016
Nicolas Pons
- Fonction : Auteur
Olivier David
- Fonction : Auteur
- PersonId : 750750
- IdHAL : olivierdavid
- ORCID : 0000-0003-0481-7846
Patricia Lepage
- Fonction : Auteur
- PersonId : 748833
- IdHAL : patricia-lepage
- ORCID : 0000-0002-9501-6771
- IdRef : 096241063
Véronique Monnet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 735682
- IdHAL : veronique-monnet
- ORCID : 0000-0001-7438-5618
- IdRef : 031402534
Philippe Seksik
- Fonction : Auteur
- PersonId : 761210
- IdHAL : seksik-philippe
- ORCID : 0000-0003-3596-9893
- IdRef : 085638374
Jean-François Gibrat
- Fonction : Auteur
- PersonId : 172679
- IdHAL : jean-francois-gibrat
- ORCID : 0000-0002-2623-5698
- IdRef : 031134564
Résumé
OBJECTIVE: No Crohn's disease (CD) molecular maker has advanced to clinical use, and independent lines of evidence support a central role of the gut microbial community in CD. Here we explore the feasibility of extracting bacterial protein signals relevant to CD, by interrogating myriads of intestinal bacterial proteomes from a small number of patients and healthy controls. DESIGN: We first developed and validated a workflow-including extraction of microbial communities, two-dimensional difference gel electrophoresis (2D-DIGE), and LC-MS/MS-to discover protein signals from CD-associated gut microbial communities. Then we used selected reaction monitoring (SRM) to confirm a set of candidates. In parallel, we used 16S rRNA gene sequencing for an integrated analysis of gut ecosystem structure and functions. RESULTS: Our 2D-DIGE-based discovery approach revealed an imbalance of intestinal bacterial functions in CD. Many proteins, largely derived from Bacteroides species, were over-represented, while under-represented proteins were mostly from Firmicutes and some Prevotella members. Most overabundant proteins could be confirmed using SRM. They correspond to functions allowing opportunistic pathogens to colonise the mucus layers, breach the host barriers and invade the mucosae, which could still be aggravated by decreased host-derived pancreatic zymogen granule membrane protein GP2 in CD patients. Moreover, although the abundance of most protein groups reflected that of related bacterial populations, we found a specific independent regulation of bacteria-derived cell envelope proteins. CONCLUSIONS: This study provides the first evidence that quantifiable bacterial protein signals are associated with CD, which can have a profound impact on future molecular diagnosis.
Domaines
Chimie organiqueFormat du dépôt | Fichier |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Résumé |
en
OBJECTIVE: No Crohn's disease (CD) molecular maker has advanced to clinical use, and independent lines of evidence support a central role of the gut microbial community in CD. Here we explore the feasibility of extracting bacterial protein signals relevant to CD, by interrogating myriads of intestinal bacterial proteomes from a small number of patients and healthy controls. DESIGN: We first developed and validated a workflow-including extraction of microbial communities, two-dimensional difference gel electrophoresis (2D-DIGE), and LC-MS/MS-to discover protein signals from CD-associated gut microbial communities. Then we used selected reaction monitoring (SRM) to confirm a set of candidates. In parallel, we used 16S rRNA gene sequencing for an integrated analysis of gut ecosystem structure and functions. RESULTS: Our 2D-DIGE-based discovery approach revealed an imbalance of intestinal bacterial functions in CD. Many proteins, largely derived from Bacteroides species, were over-represented, while under-represented proteins were mostly from Firmicutes and some Prevotella members. Most overabundant proteins could be confirmed using SRM. They correspond to functions allowing opportunistic pathogens to colonise the mucus layers, breach the host barriers and invade the mucosae, which could still be aggravated by decreased host-derived pancreatic zymogen granule membrane protein GP2 in CD patients. Moreover, although the abundance of most protein groups reflected that of related bacterial populations, we found a specific independent regulation of bacteria-derived cell envelope proteins. CONCLUSIONS: This study provides the first evidence that quantifiable bacterial protein signals are associated with CD, which can have a profound impact on future molecular diagnosis.
|
Titre |
en
Bacterial protein signals are associated with Crohn's disease.
|
Auteur(s) |
Catherine Juste
1
, David P Kreil
, Christian Beauvallet
2
, Alain Guillot
, Sebastian Vaca
, Christine Carapito
3
, Stanislas Mondot
1
, Peter Sykacek
, Harry Sokol
4, 5
, Florence Blon
, Pascale Lepercq
, Florence Levenez
, Benoît Valot
6
, Wilfrid Carré
7
, Valentin Loux
8
, Nicolas Pons
, Olivier David
9
, Brigitte Schaeffer
10
, Patricia Lepage
1
, Patrice Martin
2
, Véronique Monnet
, Philippe Seksik
4
, Laurent Beaugerie
4, 5
, S Dusko Ehrlich
11
, Jean-François Gibrat
8
, Alain van Dorsselaer
3
, Joël Doré
1
1
MICALIS -
MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé
( 132919 )
- F-78350 JOUY-EN-JOSAS
- France
2
GABI -
Génétique Animale et Biologie Intégrative
( 123239 )
- Domaine de Vilvert F-78252 Jouy-en-Josas
- France
3
LSMBO -
Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg]
( 550067 )
- 23 rue du loess - BP28,
67037 Strasbourg cedex 2
- France
4
UPMC -
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6
( 93591 )
- 4 place Jussieu - 75005 Paris
- France
5
CHU Saint-Antoine [AP-HP]
( 454982 )
- 184, rue du Faubourg Saint-Antoine
75571 Paris cedex 12
- France
6
PSE -
La plante et son environnement
( 1776 )
- Bât. 23 Avenue de la terrasse 91198 GIF SUR YVETTE CEDEX
- France
7
SBR -
Station biologique de Roscoff [Roscoff]
( 1925 )
- Place Georges Teissier - BP 74 29682 ROSCOFF CEDEX
- France
8
MIG -
Unité Mathématique Informatique et Génome
( 15917 )
- Bâtiment 233 Domaine de Vilvert 78350 Jouy en Josas Cedex
- France
9
ESO -
Espaces et Sociétés
( 59373 )
- France
10
Unité MIAJ -
INRA - Mathématiques et Informatique Appliquées
( 21244 )
- Centre de Jouy-en-Josas Domaine de Vilvert F78352 JOUY-EN-JOSAS Cedex
- France
11
UCEA -
Unité Commune d'Expérimentation Animale de Vilvert
( 37658 )
- France
|
Numéro |
10
|
Public visé |
Scientifique
|
Sous-type de document pour les Articles |
Research article
|
Version du document |
version éditeur
|
Comité de lecture |
Oui
|
Vulgarisation |
Non
|
Nom de la revue |
|
Langue du document |
Anglais
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2014-01-16
|
Volume |
63
|
Page/Identifiant |
1566-1577
|
Voir aussi |
|
Domaine(s) |
|
Projet(s) ANR |
|
Indexation contrôlée |
|
DOI | 10.1136/gutjnl-2012-303786 |
ProdINRA | 244019 |
Pubmed Id | 24436141 |
UT key WOS | 000341928300009 |
Origine :
Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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