Two putative zinc metalloproteases encoded by Clostridium perfringens have been implicated in the pathogenesis of necrotic enteritis, an economically significant poultry disease that is caused by this anaerobic bacterium. These proteases have ~64% amino acid identity and are encoded by the zmpA and zmpB genes. We screened 83 C. perfringens isolates by PCR for the presence of these genes. The first gene, zmpB, is chromosomally located and was present in all screened strains of C. perfringens, regardless of their origin and virulence. The second gene, zmpA, is plasmid-borne and was only found in isolates derived from chickens with necrotic enteritis. We describe the generation of insertionally inactivated mutants of both zmpA and zmpB in a virulent C. perfringens isolate. For each mutant, a significant (p < 0.001) reduction in virulence was observed in a chicken necrotic enteritis disease model. Examples of each mutant strain were characterized by whole genome sequencing, which showed that there were a few off-site mutations with the potential to affect the virulence of these strains. To confirm the importance of these genes, independently derived zmpA and zmpB mutants were constructed in different virulent C. perfringens isolates and shown to have reduced virulence in the experimental disease induction model. A zmpA-zmpB double mutant also was generated and shown to have significantly reduced virulence, to the same extent as the respective single mutants. Our results provide evidence that both putative zinc metalloproteases play an important role in disease pathogenesis.

中文翻译：

---

两种推定的锌金属蛋白酶对产气荚膜梭状芽孢杆菌菌株的致病力，它们导致禽类坏死性肠炎。

由产气荚膜梭状芽胞杆菌编码的两种假定的锌金属蛋白酶与坏死性肠炎的发病有关，坏死性肠炎是由这种厌氧细菌引起的具有经济意义的家禽疾病。这些蛋白酶具有约64％的氨基酸同一性，并由zmpA和zmpB基因编码。我们通过PCR筛选了83株产气荚膜梭菌菌株，以寻找这些基因的存在。第一个基因zmpB位于染色体上，并且存在于所有产气荚膜梭菌菌株中，无论其来源和毒力如何。第二个基因，zmpA，是质粒携带的，仅在患有坏死性肠炎的鸡的分离物中发现。我们描述了在有毒的产气荚膜梭菌分离株中zmpA和zmpB的插入灭活突变体的产生。对于每个突变体，显着性（p <0。001）在鸡坏死性肠炎疾病模型中观察到毒力降低。通过全基因组测序对每种突变菌株的实例进行了表征，结果表明存在一些异位突变，可能会影响这些菌株的毒力。为了证实这些基因的重要性，在不同的产气荚膜梭菌分离物中构建了独立衍生的zmpA和zmpB突变体，并在实验疾病诱导模型中显示出降低的毒力。还产生了zmpA-zmpB双突变体，并显示出其毒力显着降低，达到了与单个突变体相同的程度。我们的结果提供了证据，证明两种假定的锌金属蛋白酶在疾病发病机理中均起重要作用。通过全基因组测序对每种突变菌株的实例进行了表征，结果表明存在一些异位突变，可能会影响这些菌株的毒力。为了证实这些基因的重要性，在不同的产气荚膜梭菌分离物中构建了独立衍生的zmpA和zmpB突变体，并在实验疾病诱导模型中显示出降低的毒力。还产生了zmpA-zmpB双突变体，并显示出其毒力显着降低，达到了与单个突变体相同的程度。我们的结果提供了证据，证明两种假定的锌金属蛋白酶在疾病发病机理中均起重要作用。通过全基因组测序对每个突变菌株的实例进行了表征，这表明存在一些异位突变，可能会影响这些菌株的毒力。为了确认这些基因的重要性，在不同的产气荚膜梭菌分离物中构建了独立衍生的zmpA和zmpB突变体，并在实验疾病诱导模型中显示出降低的毒力。还产生了zmpA-zmpB双突变体，并显示出其毒力显着降低，达到了与单个突变体相同的程度。我们的结果提供了证据，证明两种假定的锌金属蛋白酶在疾病发病机理中均起重要作用。为了证实这些基因的重要性，在不同的产气荚膜梭菌分离物中构建了独立衍生的zmpA和zmpB突变体，并在实验疾病诱导模型中显示出降低的毒力。还产生了zmpA-zmpB双突变体，并显示出其毒力显着降低，达到了与单个突变体相同的程度。我们的结果提供了证据，证明两种假定的锌金属蛋白酶在疾病发病机理中均起重要作用。为了证实这些基因的重要性，在不同的产气荚膜梭菌分离物中构建了独立衍生的zmpA和zmpB突变体，并在实验疾病诱导模型中显示出降低的毒力。还产生了zmpA-zmpB双突变体，并显示出其毒力显着降低，达到了与单个突变体相同的程度。我们的结果提供了证据，证明两种假定的锌金属蛋白酶在疾病发病机理中均起重要作用。与各个单个突变体的程度相同。我们的结果提供了证据，证明两种假定的锌金属蛋白酶在疾病发病机理中均起重要作用。与各个单个突变体的程度相同。我们的结果提供了证据，证明两种假定的锌金属蛋白酶在疾病发病机理中均起重要作用。