Izdelki

Mycobacterium tuberculosis lahko v človeškem gostitelju vztraja desetletja.Verjame se, da imajo stroge odzivne poti, ki vključujejo anorganski polifosfat [poli(P)], ki ga sintetizira in hidrolizira polifosfat kinaza (PPK) oziroma eksopolifosfataza (PPX), ključno regulativno vlogo pri obstojnosti bakterij.Tukaj pokažemo, da je kopičenje poli(P) M. tuberculosis začasno povezano z omejitvijo rasti bacil.Identificiramo tudi M. tuberculosis Rv1026 kot novo eksopolifosfatazo s hidrolitično aktivnostjo proti dolgoverižnemu poli(P).Z uporabo ekspresijskega sistema, ki ga inducira tetraciklin, da bi zmanjšali ekspresijo Rv1026 (ppx2), smo ugotovili, da kopičenje M. tuberculosis poly(P) vodi do upočasnjene rasti in zmanjšane občutljivosti za izoniazid, povečane odpornosti na vročino in kisli pH ter povečanega znotrajceličnega preživetja med okužbo z makrofagi.S transmisijsko elektronsko mikroskopijo je knockdown sev ppx2 pokazal povečano debelino celične stene, kar je bilo povezano z zmanjšano prepustnostjo celične stene za hidrofilna zdravila in ne z indukcijo iztočnih črpalk zdravil ali spremenjeno tvorbo biofilma glede na kontrolo praznega vektorja.Transkriptomska in metabolomska analiza je razkrila presnovni premik knockdowna ppx2 navzdol, za katerega je značilno zmanjšano prepisovanje in prevajanje ter znižanje ravni glicerol-3-fosfata.Če povzamemo, ima poli(P) pomembno vlogo pri omejevanju rasti M. tuberculosis in presnovnem zamiku ter prispeva k toleranci za antibiotike s spremenjeno prepustnostjo celične stene. Strog odziv, ki vključuje regulativne molekule anorganski polifosfat [poli(P)] in (p )ppGpp, naj bi posredoval obstojnost Mycobacterium tuberculosis.V tej študiji smo identificirali nov encim (Rv1026, PPX2), odgovoren za hidrolizo dolgoverižnega poli(P).Gensko spremenjeni sev M. tuberculosis s pomanjkanjem gena ppx2 je pokazal povečane ravni poli(P), kar je bilo povezano z zgodnjo zaustavitvijo rasti bakterij in zmanjšano občutljivostjo na zdravilo prve izbire izoniazid, pa tudi povečano preživetje bakterij med izpostavljenostjo stresu pogojih in znotraj makrofagov.V primerjavi s kontrolnim sevom je mutant pokazal povečano debelino celične stene in zmanjšano prepustnost zdravila.Globalna genska ekspresija in analiza metabolitov sta razkrili zmanjšano ekspresijo transkripcijskih in translacijskih strojev ter premik v izrabi vira ogljika.Če povzamemo, je regulacija poli(P) ravnovesja kritična za tvorbo perzisterja pri M. tuberculosis.