Produkty

Mycobacterium tuberculosis môže v ľudskom hostiteľovi pretrvávať desaťročia.Silné reakčné dráhy zahŕňajúce anorganický polyfosfát [poly(P)], ktorý je syntetizovaný a hydrolyzovaný polyfosfátkinázou (PPK) a exopolyfosfatázou (PPX), sa považujú za kľúčovú regulačnú úlohu pri perzistencii baktérií.Ukazujeme, že akumulácia poly(P) M. tuberculosis je dočasne spojená s obmedzením rastu bacilov.Tiež sme identifikovali M. tuberculosis Rv1026 ako novú exopolyfosfatázu s hydrolytickou aktivitou proti poly(P) s dlhým reťazcom.Použitím tetracyklínom indukovateľného expresného systému na zníženie expresie Rv1026 (ppx2) sme zistili, že akumulácia poly(P) M. tuberculosis vedie k spomalenému rastu a zníženej citlivosti na izoniazid, zvýšenej odolnosti voči teplu a kyslému pH a zvýšenému intracelulárnemu prežitiu počas infekcie makrofágmi.Transmisnou elektrónovou mikroskopiou vykazoval knockdown kmeň ppx2 zvýšenú hrúbku bunkovej steny, ktorá bola spojená so zníženou permeabilitou bunkovej steny pre hydrofilné liečivá, a nie s indukciou efluxných púmp alebo zmenenou tvorbou biofilmu v porovnaní s kontrolou prázdneho vektora.Transkriptomická a metabolomická analýza odhalila metabolický pokles knockdown ppx2 charakterizovaný zníženou transkripciou a transláciou a poklesom hladín glycerol-3-fosfátu.Stručne povedané, poly(P) hrá dôležitú úlohu pri obmedzovaní rastu M. tuberculosis a metabolickom posune smerom nadol a prispieva k tolerancii voči antibiotikám prostredníctvom zmenenej permeability bunkovej steny. Prísna reakcia zahŕňajúca regulačné molekuly anorganický polyfosfát [poly(P)] a (p )ppGpp, predpokladá sa, že sprostredkúva perzistenciu Mycobacterium tuberculosis.V tejto štúdii sme identifikovali nový enzým (Rv1026, PPX2) zodpovedný za hydrolýzu poly(P) s dlhým reťazcom.Geneticky upravený kmeň M. tuberculosis deficitný v géne ppx2 vykazoval zvýšené hladiny poly(P), ktoré súviseli s včasným zastavením rastu baktérií a zníženou citlivosťou na liek prvej línie izoniazid, ako aj so zvýšeným prežívaním baktérií počas vystavenia stresu podmienok a v makrofágoch.V porovnaní s kontrolným kmeňom mutant vykazoval zvýšenú hrúbku bunkovej steny a zníženú permeabilitu liečiva.Globálna génová expresia a analýza metabolitov odhalili zníženú expresiu transkripčného a translačného mechanizmu a posun vo využívaní zdrojov uhlíka.Stručne povedané, regulácia rovnováhy poly(P) je rozhodujúca pre tvorbu perzistentných látok u M. tuberculosis.